王占兴,胡春双
(黑龙江省牡丹江水文水资源中心,黑龙江 牡丹江 157000)
绥芬河流域的地理坐标为东经 130°00′~131°50′,北纬 43°20′~44°49′,发源于吉林省汪清县东南部盘岭山脉北麓,流经黑龙江省东宁市,在符拉迪沃斯托克(海参崴)附近注入日本海。河长443km,流域面积17321km2。绥芬河河网密集,其中流域面积50km2以上的河流有48条,主要支流有小绥芬河、老黑山河、瑚布图河等。
绥芬河流域属中温带大陆性季风气候,冬温夏凉,季风气候特点显著。气候温和,雨热同季,四季分明。冬季漫长不冷,夏季短促不热,冬春风大多干旱,夏季暴雨集中。年平均气温5℃,最高气温37.3℃,最低气温-39.0℃。全年无霜期133天左右。结冰期150~160天,最大冰厚1.10m。绥芬河流域降水充沛,流域多年平均降水量为541.8mm,绥芬河下游东宁站多年平均径流量为12.87亿m3。
根据水文实测资料(1957~2019)统计,绥芬河流域于1957、1965、1968、1972、1986、1989、2000、2017、2018、2019等年发生大洪水。其中1965年干流东宁水文站洪峰流量5100m3/s,为有水文实测以来第一位,洪水重现期50年一遇;1957、2019年发生10~20年一遇洪水。
受东北冷涡和台风共同影响,2019年8月15~16日绥芬河流域普降暴雨到大暴雨,发生超警戒水位洪水,洪水量级接近20年一遇。
本次降雨过程从8月15日8时开始至8月17日0时基本结束。全流域17处基本雨量站时段累计降雨量大于100mm有14处,占总数82.4%。降雨量主要集中在15日,15日流域面平均降雨量为89.8mm,占本降雨过程流域面平均雨量(108.5mm)82.8%。最大1日降雨量发生在绥芬村站,日降雨量达107.6mm。各站降雨量详见表1。
暴雨特点为面广、总量大、强度大且时段集中。降水量空间分布基本均匀,中下游略多上游略少,无明显暴雨中心。主雨时段为15日11时~16日13时,时长约26小时,时呈分布详见表2和图1。
2019年8月15 日绥芬河流域受东北冷涡和1910号台风“罗莎”共同影响,出现暴雨天气过程。台风移动路径详见图2。
8月14日08 时在500pha高空天气图上欧亚大陆为两槽一脊的形势,在贝加尔湖附近存在强大冷涡,冷涡中心分裂出来的长波槽位于内蒙古及贝加尔湖之间。副热带高压西伸到90°E附近,位置偏北,脊线在38°N附近,此种位置有利于西太平洋上的热带风暴北上。在8月14日8时的850pha高空天气图上东北盛行西南气流,大量的高湿云团顺着低空气流向东北移动,东北冷涡位于 90°~130°E,50°~60°N,随着水汽辐合,冷涡逐渐增强并扩展至40°~70°N之间,低涡不断旋转为牡丹江地区高层大气形成大量冷堆能量。
同时,8 月 13 日在 39°N,120°E 的渤海湾附近存在的热低压系统不断向北移动,其中心强度达到998pha。8月6日以来西太平洋生成的1910号台风“罗莎”以15km/s速度向西北方向前进,在8月14日到达日本南部,其中心强度达到了965pha,并进一步发展成强热带风暴,14日21时中心强度达到了970pha。14日18时强热带风暴与渤海湾附近的热带低压系统融合,强热带风暴进一步辐合和扩大,分裂而出的低压槽影响整个牡丹江地区,15日6时强热带风暴减弱为热带风暴,影响范围扩展到50°N以北。至此,东北冷涡不断南下气团与热带风暴带来大量暖湿水汽交汇,以及东北冷涡大量冷堆能量促成此次整个地区的大暴雨。
表1 绥芬河流域2019年8月15-16日降雨量表(单位:mm)
表2 绥芬河流域2019年8月15-16日时段降雨量表(单位:mm)
图1 绥芬河流域2019年8月15-16日时段降雨柱状图
图3 道河站2019年8月14-20日水位流量过程线
图4 东宁站2019年8月16-21日水位流量过程线
2019年8 月绥芬河洪水干支流8月15日开始起涨,8月16、17两日出现洪峰。绥芬河干流奔楼头站8月16日17时出现洪峰,洪峰水位103.23m,相应流量1930m3/s;支流小绥芬河道河站8月16日21时出现洪峰,洪峰水位98.17m,相应流量1740m3/s;绥芬河干流东宁站8月17日4时出现洪峰,洪峰水位115.87m,相应流量3140m3/s。
本次洪水特点面积覆盖广、涨率高、涨幅大。全流域干支流同时发生洪水,支流小绥芬河道河站水位涨幅5.05m,水位最大涨率0.76m/h;绥芬河干流奔楼头站水位涨幅5.59m,水位最大涨率0.69m/h;绥芬河干流东宁站水位涨幅3.13m,水位最大涨率0.40m/h。
道河站、东宁站洪水过程线见图3、图4。
绥芬河洪水主要来源由大小绥芬河组成,有以下三种类型,一是以支流小绥芬河为主,二是以大绥芬河为主,三是大小绥芬河同时发生洪水,2019年8月洪水就属于这种类型。
2019年8 月绥芬河洪水奔楼头站洪峰流量1930m3/s,占合成洪峰流量(3670m3/s)的52.6%;道河站洪峰流量1740m3/s,占合成洪峰流量的47.4%。两个站的洪峰流量占合成洪峰流量百分比相差不大,从洪峰流量组成来看,本次洪水是由大小绥芬河洪水共同引发的。