刘晓丽
(吕梁市水文水资源勘测分局圪洞水文站)
1988-1990年间,吕梁市连续3年遭受高强度、短历时、局部性暴雨袭击,汾阳、兴县、临县、文水重灾区经济损失达3亿多元,人员伤亡近百人,冲毁房屋上千间,几万亩农田受灾减产或绝收,致使交通、通讯中断。如此天灾人祸,给人们留下了深刻的记忆。
1988年,汾阳市境内从7月28日开始连降小到中雨,南偏城雨量站累计月降雨量达88.0 mm。
1989年,兴县、临县雨区7月16日和20日两次降小到中雨,临县阳坡雨量站累计月降雨量达40.0 mm。
1990年,方山、交城雨区从7月1日开始,几乎隔日就有小到中雨,方山圪洞雨量站累计月降雨量达52.0 mm。
上述各雨区前期降雨强度虽不大,没有产生洪水过程,但造成了流域下垫面的土壤湿润,甚至处于基本饱和状态,为后期暴雨形成大洪水奠定了基础。
1988年6月初,西太平洋副热带高压持续强盛西伸北移,整个华北地区较长时间处在副高压控制下,加之台风的登陆,使大量暖湿水汽向北输送。吕梁市处在高空低压槽和地面冷锋的冷暖气流强烈交融之中,造成8月6日凌晨汾阳市境内自西南向东北快速推移的大暴雨。整个降雨过程从凌晨01:00开始至07:00结束。暴雨中心降雨量260.0 mm(调查值),暴雨历时为6 h。据上金家庄雨量站(非暴雨中心点)观测记录,总降水量145.0 mm,最大降雨强度在01:00-02:00,降雨量70.0 mm;01:00-04:00的3 h内降雨110.0 mm。从6 h暴雨等值线笼罩范围看,200 mm以上雨区面积为62.2 km2,100 mm以上雨区面积为566 km2。
1989年7中旬,热带天气系统颇为活跃,尤其是台风的生成及深入我国内陆频繁。7月21日,高空西风带有冷空气南下与副高压西部的西南暖湿气流交汇于河套地区,高层形成暖湿切变线,中低层沿切变线方向形成气旋波。兴县、临县正处于气旋波经过地带。7月22日凌晨,兴县南川河及县城周围地区、临县湫水河中上游遭受特大暴雨袭击,整个降雨过程从22日凌晨03:00开始至12:00。暴雨中心降雨量为260.0 mm(调查值),暴雨历时为8 h。据临县阳坡雨量站(非暴雨中心点)自记观测记录,总降水量184.9 mm,主要集中在05:00-11:00,降雨量为178.8 mm,最大1 h降雨90.0 mm,最大3 h降雨136.0 mm。兴县气象站6 h降雨量137.3 mm。从暴雨等值线笼罩范围看,200 mm以上雨区面积为139 km2,100 mm以上雨区面积为919 km2。
1990年7月10日,吕梁市处在高压后部的暖湿偏南气流中,且受温度槽的控制,高空为冷干流,低层为暖湿空气,具备了雷雨天气的层结条件,系统的前倾性造成降雨的不均匀。7月11日,以文水北徐、交城岔口、方山圪洞为中心突降暴雨,文水11日00:20-03:40降水量81.8 mm,其中最大30 min降雨量56.3 mm,60 min降雨量74.5 mm,降雹历时20 min。交城10日22:35至11日02:35降水量120.6 mm,其中最大30 min、60 min、180 min 降雨量分别为59.0 mm、69.0mm和119.0 mm。方山11日01:05-02:15降雨量81.7 mm,其中30 min降雨量65.7 mm,60 min降雨量74.7 mm。从暴雨等值线笼罩范围看,100 mm以上雨区面积为27.5 km2,50 mm以上雨区面积为539 km2。
1.3.1 雨强大,范围小
上述3次暴雨,其雨强之大,在吕梁市的暴雨历史上十分罕见。如19890722暴雨,最大1 h降雨90.0 mm。降雨范围之小也比较典型,如19900711暴雨,暴雨中心面积仅24 km2。
1.3.2 历时短,雨集中
3次暴雨中,19890722暴雨历时最长为8 h,19900711暴雨历时最短为3 h。但主要雨量却集中在更短的时间内,如19900711暴雨,最大1 h降雨量占次总降雨量的91.1%。
1.3.3 暴雨梯度大
19900711暴雨,由暴雨中心向东西两侧递减很快。如岔口站与燕家庄站仅相距15 km,降雨量却相差102.6 mm,递减率为6.8 mm/km;北峪口站与开栅站相距不到3 km,降雨量却相差33.8 mm,递减率为11 mm/km。
1.3.4 暴雨频率高
3次暴雨最大1 h、3 h、6 h降雨量是吕梁市有记录以来的最大值。如19890722暴雨,经频率计算分析,6 h降雨量重现期为500年。
2.1.1 19880806洪水
在19880806暴雨袭击下,汾阳市边山20余条河沟普遍发生了大洪水,洪峰流量都超过了河道设计下泄标准,造成大部分河道溢决;而平川河道由于行洪能力有限,致使平原区严重积水。从6日2:00开始,北部、西北部、西部几乎同时涨水,几个方向的洪水一齐向平川低洼区冲去,一片汪洋。董寺河洪峰流量达300 m3/s,董寺河桥180 t重的桥墩,被洪水冲出70 m远,洪水冲毁北岸河堤,大水冲入城内部分地区。
2.1.2 19890722洪水
19890722暴雨洪水,可归纳为三种情况:一是属于自然洪水。不受人类活动影响或影响甚微,洪水顺其自然,沿河道、沟道渲泻冲刷;二是受水利工程控制。如兴县南川河曹家坡河段,上游寺坡底水库、阁老湾水库控制面积占调查河段流域面积的63.1%,水库调节洪量700万m3,极大地减轻了下游灾害;三是溃坝造成的垮坝洪水。如兴县南沟流域面积304 km2,沟内从上到下共筑有小土坝3座,总库容19.33万m3。暴雨发生后,3座土坝均由上至下决口垮坝,垮坝流量达355 m3/s,人员伤亡惨重。
2.1.3 19900711洪水
19900711暴雨由于范围较小,仅有文水县北徐黄堆沟发生了毁灭性垮坝洪水。黄堆沟流域面积仅0.84 km2,沟长1.5 km,沟道纵坡56.6‰。沟内有三条石坝,在本次暴雨发生后全部垮掉,洪水过程仅4 min,垮坝流量达298 m3/s。
本次所分析的3次洪水均为调查洪水,其洪痕清晰,并对冲淤断面进行了还原,糙率选用比较合适,推算方法合理,经合理性分析,调查成果可靠。
2.2.1 历时短
受暴雨历时短的控制,各流域峰现时间相应很短,整个洪水过程也比较短,洪水上涨迅速,落水较快。
2.2.2 以单峰过程为主
暴雨强度大,主要雨量集中且主雨区稳定,各流域洪水多以单峰过程出现。
2.2.3 峰高量小
受前期雨量影响,加之各流域集水面积较小,流域平均坡度较大,产汇流时间短而集中,洪水暴涨暴落,洪峰高而尖瘦,洪峰模数、径流系数都比较大。如19890722暴雨中心区的白文沟,流域面积7.3 km2,洪峰流量达166 m3/s,洪峰模数23.7 m3/km2·s,径流系数 0.61。
2.2.4 洪水冲刷力大,泥沙流失严重
暴雨强度大,雨水冲击力亦大,加之沟壑纵横,地表植被极差,洪流滚滚,泥沙流失极为严重。
极为少见的暴雨洪水是成灾的客观原因,也是最根本的原因。上述3次暴雨,其强度极为罕见,降水特征决定了洪水峰高势猛,破坏力极大。
人们对洪水危害的思想认识不到位,防洪意识淡薄,是最为主要的主观原因。据调查,灾区侵占行洪河道尤其严重。另外,水土保持工程质量较差,难以抵御大洪水。
1988-1990年间,连续3年出现局部暴雨洪水,给我们敲响了警钟。通过暴雨调查分析,进一步提高了我们对防汛救灾意义的认识。
(1)吕梁市地处中纬度地带,汛期受到副热带高压西移北抬的影响,冷暖气流交融频繁,易形成高强度、短历时局部性暴雨。目前,我们对突发性、局部性暴雨的准确预测能力有限,但是,必须提高对可能发生暴雨的警惕性。
(2)加强工程和非工程措施建设,在防汛抗洪斗争中二者缺一不可。加强暴雨天气系统的监测预报、加快水文情况预报自动化系统建设、强化水文观测手段现代化、增加水文测站健全完善水文监测网等,应引起各级领导的高度重视。
(3)加强宣传,认真贯彻执行《防洪法》,强化河道管理,坚决制止人为设障。边山峪口、河道沟旁,必须留足行洪断面,千万不可与水争道。流域治理要科学规划,各类库坝应加大除险加固力度,争取早日除险。