甘河“2021·06·21”暴雨洪水分析

周 炫，牛立强

（松辽水利委员会水文局（信息中心），吉林长春130021）

2021年6月14日至19日，嫩江甘河流域连降暴雨，6月21日14时甘河柳家屯水文站出现了自1951年有实测资料以来的第1位大洪水，实测洪峰流量达到3 170 m3/s，为超20年一遇大洪水。全面分析此次暴雨洪水特性，有助于进一步探究甘河流域产汇流规律，提高洪水预报成果精度，为防汛决策提供更有力的技术支撑。

1 流域概况

甘河发源于内蒙古自治区鄂伦春自治旗甘河镇甘源村以北雉鸡场山西麓，流域地处大兴安岭东坡，地势总体趋势为西北高，东南低。西部及西北部群山起伏，地势陡峻，森林覆盖率高，东南部以丘陵区为主，地面坡度变小，剥蚀作用强烈。甘河自西北流向东南，流域上游植被良好[1]。甘河流经鄂伦春自治旗、莫力达瓦达斡尔族自治旗，于莫力达瓦达斡尔族自治旗额尔和乡马家窝棚附近汇入嫩江。

甘河河长501 km，流域面积1.967万km2，河道平均比降0.185%，流域多年平均年降雨量510 mm，多年平均年径流量40.7亿m3。甘河属降雨补给型河流，洪水主要为暴雨洪水，多发生在6至9月。甘河流域内设立了4处河道水文站和18处雨量站，水文站情况见表1。本文以甘河河源至吉文站为上游段，吉文站至加格达奇站为中游段，加格达奇站以下为下游段。

表1 甘河主要水文站情况一览表

2 暴雨分析

2.1 暴雨成因

6月中旬，北半球500 hPa平均位势高度场和距平场上，极涡呈单极型分布，极涡附近有明显的负距平，表明极涡较常年同期偏强。中高纬度环流呈经向型分布，乌拉尔山和鄂霍次克海附近各有一个高压脊，较常年同期均偏强，贝加尔湖至我国东北地区有深厚的高空槽，极地冷空气不断沿乌拉尔山高压脊前偏北气流向我国东北地区输送，且受鄂霍次克海阻塞高压阻挡，冷空气不断在我国东北地区堆积，发展成东北冷涡，影响甘河流域。甘河流域内马蹄型和峰林地形有利于水汽的抬升和滞留，保证水汽流动稳定[2]，为暴雨形成创造了有利条件，致使甘河流域在6月14至19日连降暴雨甚至大暴雨。

2.2 暴雨过程

据观测，此次强降雨过程点雨量超过200 mm的站有1个，点雨量在100～200 mm之间的站有13个，最大点降雨量（库尔滨（尼）站）为299.0 mm，位于甘河上游。此次强降雨过程6月14日开始，至19日结束，历时约6 d，累计面平均降雨量为123.6 mm。

从空间分布上看，降雨在流域内的分布自西北向东南推进，与流域水系走向基本相同，降雨主要集中在流域上中游，以大到暴雨为主，局地大暴雨。从时间分布上看，降雨过程：第一阶段为6月14日14时至15日20时，暴雨中心位于甘河上游，流域累计面雨量达57.7 mm；第二阶段为6月16日8时至17日8时，暴雨中心仍位于甘河上游，但雨强稍有减弱，流域累计面雨量为42.2 mm；第三阶段为6月18日20时至19日20时，雨强较前两阶段明显减弱，流域累计面雨量为18.9 mm。

2.3 暴雨特点

1）暴雨发生时间早。甘河流域主雨期一般为7，8月，此次降雨过程为1998年以来首次在6月发生同等量级的暴雨过程。

2）降雨持续时间长。此次降雨过程持续6 d，连续降雨更易使流域土壤含水量迅速上升直至饱和，流域产流能力更强。

3）雨区范围广，暴雨中心集中。3个阶段的降雨均覆盖甘河全流域，且暴雨中心始终在流域上游。

4）降雨强度大。暴雨中心区最大3 h降雨量达57.0 mm，最大日降雨量达122.0 mm。

3 水情分析

3.1 洪水的形成与演进

在前两阶段降雨结束后，甘河上中游及支流相继出现明显涨水，至第三阶段降雨结束前，甘河上中游的阿里河（二）站、吉文站相继出现洪峰。6月18日10时10分，阿里河（二）水文站出现洪峰，洪峰流量为601 m3/s，水位累计涨幅2.00 m，水位涨势迅猛段在17日8时，涨率达到3.96 cm/h，涨洪历时约98 h；6月19日0时，吉文水文站出现洪峰，洪峰流量1 710 m3/s，水位累计涨幅2.72 m，水位涨势迅猛段在18日8时，涨率达到4.17 cm/h，涨洪历时112 h；前两阶段降雨强度大、雨量集中，使流域土壤含水量迅速达到饱和，第三阶段降雨雨强虽不大，但流域产流能力更强，同时上游干支流先后出峰形成洪水叠加，使甘河中游加格达奇站6月19日20时出现洪峰，洪峰流量2 400 m3/s，水位累计涨幅2.26 m，在17日20时至18日0时水位涨势迅猛，平均涨率达到4.69 cm/h，涨洪历时132 h。

降雨基本结束后，甘河上游洪水开始传播至下游，使甘河下游柳家屯站出现明显涨水，同时叠加加格达奇至柳家屯区间洪水，柳家屯站水位迅速上涨，并在6月21日17时30分出现洪峰，实测洪峰流量3 170 m3/s，水位累计涨幅4.47 m，在20日8时至14时水位涨势迅猛，平均涨率达到16.67 cm/h，涨洪历时约177 h，水位、流量为该站自1951年有实测资料以来的第1位大洪水，洪水量级超20年一遇。自6月21日以后，流域未出现明显降雨过程，甘河主要干支流洪水均开始回落，至7月1日8时，此次洪水过程基本结束，此次暴雨洪水的产流系数约为0.453。甘河流域主要水文站洪水过程见图1，甘河流域主要水文站水情统计见表2。

表2 甘河流域主要水文站水情统计表

图1 甘河流域主要水文站洪水过程线

综合以上分析可知，暴雨中心区产流能力更强，因此洪水主要以上中游来水为主，下游洪水洪

注：洪量统计时段为6月14日8时至7月1日8时；洪峰流量历史排位均采用有实测资料的历史系列量大、涨势猛；在洪水传播时间上，涨水阶段的洪水传播速度更快，传播时间较正常状态时缩短1～2 d；在退水阶段，洪水退却速度相对较慢，洪水从起涨到回落历时长达17 d[3-5]。

3.2 洪水特点

1）洪水发生时间早。甘河流域在入汛不久即发生如此量级的洪水，这在历史上是极为罕见的，类似的历史大洪水年份为1998年（2 230 m3/s，6月26日）。

2）洪水与暴雨中心对应关系明显。暴雨中心区产流能力更强，加格达奇以上流域面积占全部流域的48.7%，而产流量占全部流域产流量的69.5%。

3）洪水峰高量大，洪峰传播速度快，洪水历时长。流域地势狭长，随着洪水向下游演进，造成下游控制站洪峰高，洪水量级大，同时洪水陡涨缓落，汇流时间长。

4 结语

2021年6月14日至19日，历时长、强度大、范围广的连续暴雨导致嫩江支流甘河发生超历史大洪水，此次洪水具有洪水发生时间早，洪水历时长，暴雨中心区的产流能力强，洪水传播速度更快等特点。分析研究此次暴雨洪水特点，为今后的甘河流域洪水预报提供了参考依据。