三河市2021年“7·11”暴雨洪水分析

艾长江

(河北省廊坊水文勘测研究中心，河北 廊坊 065000)

2021年7月11日晚，华北地区迎来了一场典型的短历时、大范围、高强度暴雨，该暴雨洪水是华北地区今年入汛以来发生的第一次大暴雨洪水过程。本文以三河市为例，依据三河市及上游影响区域雨量和水文站站网对本次“7·11”暴雨洪水过程采集的数据，结合历史、长系列等资料，分析这次暴雨的成因、雨量、时空分布及洪水过程等，为防汛减灾、洪水预报提供借鉴。

三河市地处东经116°46’到117°16’、北纬39°48’到40°05’。东面和天津市蓟州区、宝坻区为邻，北面与北京市平谷区交界，西面与北京市顺义区、通州区接壤，南面与大厂县、香河县毗邻。是燕山余脉前的冲积平原，整体地势北高南低，三河市以平原区为主，洼地主要分布于东南部引泃入潮与鲍邱河、潮白河两岸，低山丘陵主要分布于东北部蒋福山地区[1]。浅水层开采深度100 m左右，深水层开采深度260～300 m，水质纯净，无污染，年平采量1 427万 m3。气候上属于典型的暖温带季风气候，年平均气温11.1℃，多年平均降水量617.4 mm。下辖10个乡镇、6个街道办事处、3个工业园区，面积634 km2，2020年末户籍人口为754 889人。

1 河流水系

三河市主要行洪河道包括潮白河、泃河、鲍邱河等，小型直流有尹家沟、红娘港、鵏池河等，属于海河流域。

潮白河：源头位于燕山山脉，贯穿河北省、北京市、天津市三省市，是北京市与三河市界河。潮白河在三河境内长度20.2 km。1981年后至今，三河市潮白河段历年基本处于河干状态。

泃河：源头位于承德市兴隆县青灰岭附近，出了兴隆县依次流经平谷区、三河市、蓟州区，于蓟州张古庄村流入州河。泃河长度206 km，流域面积2 276 km2，三河市境内河长51.2 km，属常年过水河流。建国以来，河道未进行过整治，河床上树木丛生，阻水严重，洪涝灾害时有发生。上世纪90年代之前，泃河水量丰富，是三河地区农业灌溉的重要水源。上世纪90年代后至今，上游水利工程的修建使得泃河水量骤减，已难以满足农业浇灌的需要。后期对泃河刘白塔段以下进行了二十年一遇标准的筑堤疏通开挖治理，并开挖了引泃入潮，洪水控泄能力达到1 330 m3/s[1]。

鲍邱河：源头位于北京顺义区李遂镇井上村，属季节性排沥河流。流经三河、大厂、香河及宝坻，在宝坻区西四庄村北部汇入泃河。鲍丘河总长52.8 km，流域面积522.8 km2，在三河市长度29.8 km，境内流域面积260.7 km2。设计防洪标准十年一遇，设计行洪流量为270 m3/s[2]。

2 暴雨分析

2.1 暴雨成因

此次大暴雨主要受东移发展的低涡和强盛低空急流共同影响，具备产生强降水天气的充沛水汽和强烈的上升运动条件。同时由于其东侧的副热带高压阻挡，导致降水系统移动缓慢，有利于降水持续，导致累计降水量增大。此外，本次气象过程的大气不稳定能量高，风场垂直切变大，极易形成强对流天气。因此，这次天气过程主要以短时强降水为主。

2.2 暴雨时间分布

本次降雨过程降雨历时长、降水总量大。降雨从7月12日1时开始，三河市境内陆续降落小雨，至12日3时，降雨强度增大，全市范围开始了强降雨，最大小时雨强普遍达到20 mm/h以上，部分地区超过30 mm/h。强降雨持续到12日23时，此后大部分地区降雨强度逐渐减小，直至雨停。13日3时部分地区又陆续降小雨，局部地区有强降雨，至13日20时，全市降雨基本结束。综合分析此次降雨过程，全市平均降雨量为145.2 mm，降雨历时约近44 h，最大点降雨量为224.4 mm(三河市贾官营站)。我们以贾官营站为例做出降雨时段分布图，见图1。

2.3 暴雨空间分布

本次降雨空间分布不均。根据廊坊水文中心布设的降雨监测点，三河市西北部贾官营站总降雨量最大，最大小时降雨量67.6 mm，最大6 h降雨量110.6 mm，最大24小时降雨量167.2 mm，总降雨量224.4 mm。从空间分布上分析降雨过程，西北部的燕郊镇、高楼镇、李旗庄镇、齐心庄镇降雨量大致在160～220 mm；中部的泃阳镇、杨庄镇、黄土庄镇及东北部的段甲岭镇降雨量大致在120～160 mm；东南部的新集镇、皇庄镇降雨量大致在90～150 mm。本次降雨过程趋势大致为从三河市东南部向西北部逐渐增大[1]。三河市10个雨量站点“7·11”场次降雨量见图2。

2.4 暴雨特点

经分析，此次暴雨的特点是：历时短、雨强大、范围广。本次降雨过程覆盖三河市全境，降雨历时接近44小时，根据各雨量站点时段降雨过程，主体暴雨仅5～6 h左右，主体暴雨量占总雨量的68.51%～84.31%。降雨强度大，本次降雨6个站点共9次小时雨量超30 mm，包括军下51.6 mm和30.0 mm、贾官营67.6 mm和36.0 mm、皇庄30.6 mm，齐心庄33.2 mm、燕郊44.4 mm、杨各庄57.8 mm和33.4 mm。表1为三河市各雨量站点暴雨信息统计表。

图2 三河市各雨量站点总降雨分布图

表1 三河市各雨量站点暴雨信息统计表

2.5 上游雨情

本次降雨过程泃河、鲍丘河主要上游北京平谷区普降暴雨及大暴雨，局部地区出现特大暴雨，最大暴雨量出现在峪口站，24小时降雨量139 mm。7月11日8时-12日8时，平谷区平均降雨量45 mm，最大点降雨量55 mm(平谷区平谷站)。7月12日8时-13日8时，平谷区平均降雨量77 mm，最大点降雨量139 mm(平谷区峪口站)。7月13日8时-14日8时，平谷区平均降雨量16 mm，最大点降雨量40 mm(平谷区黄松峪库站)。图3为平谷区各雨量站点总降雨量分布图。

3 洪水分析

3.1 洪水过程

受三河市及上游北京市强降雨的影响，三河市境内泃河、鲍邱河出现明显涨水过程，上游多座中小型水库接近汛限水位提闸泄水，三河站、西罗村站水位持续上涨，防汛形势异常严峻。三河站和西罗村站分别是泃河干流、鲍丘河干流的主控制站，本次河道洪水分析以两处水文站监测断面实测流量过程进行。根据监测资料， 泃河三河水文站监测断面从7月13日0时50分开始涨水，水位10.85 m，流量39.4 m3/s，至13日14时52分出现最大洪峰流量为107 m3/s，水位11.89 m，产生洪水总量1 072万 m3。泃河三河水文站“7·11”洪水水位流量过程见图4。

图3 平谷区各雨量站点总降雨量分布图

鲍邱河西罗村站监测断面从7月12日8时开始涨水，水位5.29 m，流量9.90 m3/s，至13日8时达到洪峰流量为85.0 m3/s，水位7.08 m，产生洪水总量为933万 m3。受下游顶托影响，西罗村站断面流量在水位涨到最高后较之前有所减小，未成峰值。鲍邱河西罗村水文站“7·11”洪水水位流量过程见图5。

图4 泃河三河水文站“7·11”洪水水位流量过程线图

图5 鲍丘河西罗村水文站“7·11”洪水水位流量过程线图

3.2 与“7·21”、“7·19”暴雨洪水的分析对比

本次“7·11”暴雨洪水过程是近年来自2012年“7·21”暴雨、2016年“7·19”暴雨洪水之后三河市泃河、鲍邱河发生的又一次较大暴雨洪水过程[1]。本次洪水泃河三河水文站最大洪峰流量为107 m3/s，高于“7·19”洪水的洪峰流量，不及“7·21”洪水的洪峰流量，洪水总量1 072万 m3，高于“7·19”洪水的洪峰流量，不及“7·21”洪水的洪水总量；本次洪水鲍邱河西罗村站最大洪峰流量为95 m3/s，远高于“7·19”、“7·21”洪水的洪峰流量，洪水总量为933万 m3，远高于“7·19”、“7·21”洪水的洪水总量。

通过对比“7·21”、“7·19”、“7·11”三次暴雨洪水实测资料的不同参数值，探讨其产生差异的主要原因。“7·21”暴雨的平均降雨量最大，整体历时最短，不足24 h，大暴雨时段雨量大且连续集中，导致“7·21”场次三河站洪峰流量、洪水总量最大。“7·19”、“7·11”两次暴雨历时分别是43 h、44 h，大暴雨时段并不连续集中，洪峰流量、洪水总量较低。雨强及降雨历时等降雨特征的不同使得三河站不同场次暴雨洪水出现了较大差异。鲍丘河集水流域靠近北京通州城市副中心，近年来城市化建设迅速以及土地利用类型的改变，流域内硬化、不透水面积增大，产流增多，加之燕郊地区减少了向潮白河的排沥水，使得今年场次洪水在总降雨量不足“7·21”洪水、且雨强较小的情况下，鲍丘河河道洪峰流量、洪水总量明显增大。

表2 三次暴雨洪水数值对比表

4 思考与对策

本次“7·11”暴雨洪水是三河市近年来发生的一次较大暴雨洪水过程，降雨强度大、降雨总量大，市内最强暴雨点24小时降雨量167.2 mm。能够成功应对本次洪水，未影响波及到社会生产和人民生活，未引发洪涝灾害，三河市委市政府及水利部门做了充足的准备工作、做出了正确的应对策略，科学调度，确保了行洪安全。

针对本次洪水，经过分析研究，作了以下几方面思考：(1)上游水利工程充分发挥了其拦蓄排涝的重要作用，大大减轻了灾害损失。今后仍要加强水利工程的建设及配套设施的完善，以应对可能出现的更加严峻的暴雨洪水。(2)小尺度天气系统的气象设施还很薄弱，预报精度有限，掌握天气实况信息的速度慢，反映了对恶劣天气还缺乏精准有效的测报能力。对此，气象、水文等部门要加快水文气象自测预报设施的建设，形成布局合理、技术先进、简兵高效、发布及时、预报精准、运行可靠且全面服务的监测体系，实行对气象、水资源的全方位多层次立体化监测[3]。(3)部分行洪排沥河道堵塞严重，宽深不够，疏浚治理进度缓慢，影响了河道行洪过水，时有发生水面漫溢现象。相关水利部门要引起重视，加大治理力度，清理疏浚，增大暴雨洪水下泄排沥能力，提高水利工程防洪标准，保障三河市正常防汛度汛。(4)近年来洪水灾害时候发生，应急部门、防汛物资储备部门要积极筹备资金，增储补足防汛物资和抢险设备，种类要齐全、数量要充足，特别要增加救灾抢险用的机械和专业设备储备，满足防汛、抗洪、抢险、救灾的需求。