2013年黑龍江中游暴雨洪水分析

廖厚初，劉文斌，潘華盛，李來山

(1．黑龍江省水文局，黑龍江 哈爾濱 150001；2．黑龍江省氣象臺,黑龍江 哈爾濱 150030)

2013年黑龍江中游暴雨洪水分析

廖厚初1，劉文斌1，潘華盛2，李來山1

(1．黑龍江省水文局，黑龍江 哈爾濱 150001；2．黑龍江省氣象臺,黑龍江 哈爾濱 150030)

本文闡述了2013年黑龍江中游暴雨、洪水的發生時間及形成過程，分析了暴雨和洪水的特點、成因及特性，并與歷史上的大洪水進行了對比分析，為今后的洪水分析與預報、防汛減災等工作積累了經驗，為科學決策提供了依據。

黑龍江中游；暴雨成因；暴雨特點；洪水特點

2013年汛期，黑龍江省降雨量偏多，6月—8月全省平均降雨量為444.5 mm，比歷年同期偏多28%，居1952年以來第2位，其中黑龍江干流區降水量431.7 mm，偏多34%，居第3位。受7月—8月連續降雨的影響，黑龍江中上游發生了4次明顯的洪水過程，其在黑河市以下江段，與支流結雅河、布列亞河、遜畢拉河來水遭遇并疊加，形成了2013年黑龍江中游大洪水，為有資料記載以來的第1位大洪水。

2013年黑龍江中游發生的大洪水，導致了二九〇農場黑龍江堤防三號邊防站至蜿蜒河河口段、蘿北縣肇興鎮柴寶屯段，及同江市八岔鄉堤段樁號44+650處相繼發生潰堤、決口。據不完全統計，黑龍江省受災面積241.0萬hm2、受災人口523萬人、受災鄉鎮903個，及受災村屯12 347個，轉移和安置群眾約32.6萬人次[1]。

黑龍江為國際界河，對它的洪水分析和研究比較少，而這些研究僅僅從暴雨成因或洪水過程的單方面去分析黑龍江的暴雨洪水，本文既從暴雨又從洪水的成因、過程，及特點等方面，詳細分析了2013年黑龍江中游大洪水。

1 流域概況

黑龍江是我國最北端的河流，習慣上把黑龍江干流哈巴羅夫斯克(伯力)以上江段分為上、中、下游三個江段：額爾古納河與石勒喀河匯合處(洛沽河村)至結雅河口為上游，長905 km；結雅河口至黑龍江干流與松花江匯合處(同江市)為中游715 km，黑龍江干流與松花江匯合處(同江市)至黑龍江干流與烏蘇里江干流匯合口處(撫遠縣)為下游，長203 km。黑龍江(包括額爾古納和海拉爾河)流域面積為141.6萬km2；在中國部分的流域面積為88.3萬km2，其中在黑龍江省境內的流域面積為44.7萬km2。黑龍江在中國境內較大的支流有額木爾河、呼瑪河、遜畢拉河、松花江、烏蘇里江等；在俄羅斯境內主要支流有石勒喀河、結雅河、布列亞河等[2]。黑龍江中游水系及站網分布見圖1。

圖1 黑龍江中游水系及站網分布圖

由于黑龍江干流中上游位于大小興安嶺山區，受季風氣候影響，夏季雨量充沛，因植被良好、使得河流產匯流條件好、水量豐富。

2 成洪暴雨概況

2.1 暴雨發生時間及過程

2013年7月—8月黑龍江中上游共發生了8次暴雨過程[3]：

7月1日—3日，降雨分布在右岸流域(中國一側)，降雨量主要集中在支流額木爾河、盤古河、呼瑪河，以及黑龍江中游蘿北江段，暴雨中心在塔河縣蒙克山林場一帶，累計最大降雨量125.5 mm，為蘿北縣太平溝鄉興東村。

7月7日，降雨分布比較均勻，主要集中在呼瑪河、結雅河、布列亞河等流域，暴雨中心位于呼瑪河下游、結雅河中游、布列亞河上游，最大降雨量點為呼瑪縣韓家園子林業局達66.0 mm。

7月15日—16日，降雨分布在黑龍江上游，主要集中在額木爾河、盤古河、呼瑪河、結雅河等流域，暴雨中心位于呼瑪河下游，累計最大降雨量77.0 mm，為漠河縣金溝林場達。

7月20日，降雨分布在右岸流域(中國一側)，雨量主要集中在法別拉河、公別拉河等，暴雨中心位于法別拉河上游、公別拉河上游，累計最大降雨量94.0 mm，為黑河市愛輝區豬肚子河村。

7月28日—29日，降雨分布比較均勻，雨量主要集中在額木爾河、盤古河、呼瑪河下游、結雅河中游、布列亞河上游等，暴雨中心位于呼瑪河中下游，累計最大降雨量76.0 mm，為塔河縣十八站林業局。

8月3日—4日，降雨分布在中游左右岸，雨量主要集中在法別拉河、公別拉河、遜畢拉河、庫爾濱河、結雅河、布列亞河等，暴雨中心位于遜畢

拉河下游、沾河上游，累計最大降雨量174.0 mm，為遜克縣新建村。

8月8日—10日，降雨分布比較均勻，雨量主要集中在呼瑪河下游、法別拉河、公別拉河、遜畢拉河、結雅河中上游等，暴雨中心位于遜畢拉河上游，累計最大降雨量146.0 mm，為孫吳縣平山林場。

8月12日—13日，降雨分布比較均勻，雨量主要集中在呼瑪河下游、公別拉河、遜畢拉河、結雅河等，暴雨中心位于結雅河中游，累計最大降雨量49.0 mm，為俄方結雅河上庫赫帖林盧格站。

2.2 降雨特點

2013年汛期的7月—8月降雨有以下特點：

一是過程多。黑龍江中上游發生了8次明顯的降雨過程，與歷史大洪水年1958年、1984年相比，降雨過程明顯偏多。

二是分布均勻。黑龍江中上游降雨分布比較均勻，黑龍江干流上游、黑龍江中游、支流結雅河、呼瑪河、遜畢拉河流域的平均降雨量都在360.0 mm以上，而歷史大洪水年1958年、1984年的降雨都有明顯偏多和偏少的流域。

三是范圍廣。7月—8月，累計降雨量100.0 mm以上的籠罩面積為全黑龍江流域，其中累計降雨量200.0～300.0 mm的為3.6萬km2，300.0～400.0 mm的為3.6萬km2，400.0～500.0 mm的為3.3萬km2，500.0 mm以上的為0.7萬km2。

四是雨量大。黑龍江中上游發生多次降雨過程，降雨集中、強度大、量級大。8月5日，黑龍江支流遜畢拉河平均降雨為90.0 mm，最大降雨量點為五大連池市興安鄉，達到129.0 mm；黑龍江中上游、呼瑪河、遜畢拉河、結雅河流域累計降雨都在360.0 mm以上，均比歷年同期和歷史大洪水年1958年、1984年的降雨偏多，為我省歷史罕見，詳見表1。

表1 2013年7月—8月黑龍江中上游流域降雨統計表

2.3 暴雨的成因

暴雨的形成是在特定的大氣環流背景下發生的,在此背景下,還有暴雨發生機制等,如各個不同高度、不同層面降水相關物理量(如散度、水汽通量散度、垂直螺旋度等)的分析,本文僅就環流背景進行分析。

(1)冷渦系統影響

選取7月28日—29日塔河縣暴雨為例，700 hPa高空，見圖2。冷渦位于貝加爾湖以東的內蒙古東北區、大興安嶺地區的上空，向東南伸展的強低槽直到朝鮮半島；低槽東部的日本大部為高壓脊所控制，西太平洋副熱帶高壓偏南。致使大量的暖濕空氣由我國的黃海、渤海經日本海進入黑龍江省東部，在渦旋環流的影響下，源源不斷地進入大興安嶺地區，又與來自中西伯利亞的冷空氣交匯形成了強降水。對應的地面圖見圖3。低壓中心996 hPa位于大興安嶺的漠河，其強烈發展,控制了內蒙古的東北部，黑龍江省的大興安嶺、黑河，俄羅斯的結雅河流域；在冷渦東部有中心1012.5 hPa的鄂霍茨克海阻塞高壓控制。受冷渦中心鋒面的影響，形成了黑龍江中上游的大到暴雨、局部的大暴雨[3]。

圖2 2013年7月28日20時700 hPa天氣圖

(2)副熱帶高壓偏東偏北，貝加爾湖低壓發展

選取8月3日—4日遜克縣暴雨為例，700 hPa高空圖，見圖4。西太平洋副熱帶高壓脊線偏北偏東，貝加爾湖以東的蒙古至我國內蒙東部以及東北地區西部為冷槽控制,冷渦中心位于115°E、55°N附近的東西伯利亞。很明顯,大興安嶺、黑河處于高空槽前；而東北區東部至日本海為一南北向高壓壩所控制,東亞中高緯地區形成一槽一脊的有利降水的形勢。另從2013年8月第一候850 hPa水汽輸送圖(圖略)所見，此次暴雨水汽主要來源于東海和南海的水汽，其經西太平洋副熱帶高壓西南邊緣進入黑龍江省西部、北部，與來自貝加爾湖的冷空氣在黑河相遇形成強降水。從圖5，地面天氣圖可見，為典型的東高西低形勢，1007.5 hPa高壓中心位于日本海北部，勢力較強。貝加爾湖以東的內蒙古東北部，大興安嶺及黑河地區為強低壓控制，中心強度990 hPa位于漠河附近。受高空槽前和地面低壓中心強渦旋的影響，形成了黑龍江中下游及俄方結雅河的大到暴雨。

圖4 2013年8月3日8時700 hPa天氣圖

(3)西太平洋副熱帶高壓偏東，冷渦控制黑龍江西北

選取8月9日—10日孫吳縣暴雨為例，8月9日700 hPa高空圖，見圖6。貝加爾湖以東冷渦進入我國東北,控制內蒙東北及大興安嶺、黑河地區、伊春等地，以及嫩江流域；較7月28日—8月3日低渦位置偏南,其有利于東南的遜畢拉河上游的孫吳形成暴雨。西太平洋副熱帶高壓呈東北-西南向，脊點偏東，有利于副熱帶高壓外圍的東海、南海、孟加拉灣暖濕氣流沿西南方向進入黑龍江省,其與來自西北方貝加爾湖的冷空氣在黑河遭遇形成強降水。對應圖7，8月10日08時的地面圖上，在大興安嶺、黑河、嫩北地區的嫩江上游、黑龍江中上游、遜畢拉河，及結雅河流域維持

圖6 2013年8月9日20時700 hPa天氣圖

圖7 8月10日8時地面天氣圖

強低壓控制；在低壓的東北方有一較強的鄂霍茨克海阻塞高壓維持，在東亞北部地區形成東高西低氣壓場形勢，促使黑龍江中上游形成大到暴雨[3]。

3 水情概況

3.1 洪水發生的時間及過程

受7月1日—3日、7月7日、7月15日—16日3次降雨過程影響，黑龍江干流呼瑪站至蘿北站先后于7月2日—7月7日開始起漲，在漲水過程中，7月20日、7月28日—29日、8月3日—4日、8月8日—10日、8月12日—13日的5次降雨過程的加入，導致黑龍江上游呼瑪站、三道卡站、黑河站出現4次洪水過程，見圖8。黑河—蘿北江段洪水除上游干流來水外，還有支流結雅河、布列亞河、遜畢拉河等支流的匯入，與干支流洪水遭遇后疊加，形成了2013年黑龍江中游大洪水過程[3]，見圖9。

圖8 黑龍江上游呼瑪站、三道卡站、黑河站2013年汛期洪水過程線圖

圖9 黑龍江中游奇克站、嘉蔭站、蘿北站2013年汛期洪水過程線圖

3.2 洪水的特點

(1)峰高量大。2013年黑龍江中游的大洪水主要是由上游4次洪水過程與支流結雅河、布列亞河等洪水逐次疊加形成，洪峰水位超警戒水位1.80～3.88 m，超保證水位0.80～2.24 m。與1958年和1984年大洪水對比詳見表2。

(2)洪峰持續時間長。由于本次洪水由上游4次洪水逐次疊加而成，河槽蓄水量大，退水緩慢，來水量補充充足，奇克水位站8月18日5時出現洪峰，洪峰持續27 h后才出現回落[3]。與1958年和1984年大洪水對比詳見表3。

(3)高水位持續時間長。由于上游4次洪水的疊加，致使河槽蓄水量大，加之區間支流來水相應較大，下游斷面也處于高水位狀態下，導致水位回落慢、高水位持續時間長。超保證水位的時間為16～26 d，超警戒水位的時間為26～28 d。與1958年和1984年大洪水對比詳見表4。

表2 2013年黑龍江中游大洪水主要站點洪峰水位統計表 m

表3 2013年黑龍江中游大洪水主要站點洪峰持續時間統計表

表4 2013年黑龍江中游大洪水主要站點高水位持續時間統計表

3.3 大洪水的成因

(1)前期底水高。前期河槽蓄水量高，后期持續的降雨就很容易形成大洪水。據統計黑龍江中上游主要站點6月平均水位比歷年偏高0.80～2.14 m，詳見表5。

表5 2013年6月黑龍江中上游主要站點

(2)暴雨過程多。2013年黑龍江中游共發生8次暴雨過程，分別比歷史大洪水年1958年、1984年偏多3次和2次。

(3)洪水過程多。呼瑪至黑河發生4次洪水過程，奇克至蘿北江段發生2～3次洪水過程，很多一次洪水還未完全退去，下一次洪水又來，逐次疊加，就形成了2013年黑龍江中游大洪水[3]。

3.4 洪水的組成

黑龍江中游洪水主要由黑龍江干流上游、黑龍江支流結雅河和布列亞河來水組成。本次洪水黑龍江干流上游上馬廠站實測洪峰流量為13 300 m3/s，黑龍江支流結雅河小沙贊卡站洪峰流量為13 900 m3/s，由于洪峰錯時到達，黑龍江干流中游起點站卡倫山站實測洪峰流量為24 700 m3/s。隨著洪水向下游演進，與黑龍江支流遜畢拉河和布列亞河來水遭遇，遜畢拉河雙河屯站錯時流量為1710 m3/s，布列亞河卡緬卡站錯時流量為3740 m3/s。經過推算，遭遇后烏云站的洪峰流量為29 300 m3/s，嘉蔭站洪峰流量為29 600 m3/s，蘿北站洪峰流量為29 700 m3/s。各主要站洪峰流量見表6。

表6 2013年黑龍江中游大洪水主要站點洪峰流量表

4 結 語

2013年黑龍江中游大洪水峰高量大、波及范圍廣、高水位持續時間長，屬于全流域性大洪水，為有資料記載以來的第1位。本文從降雨特點、暴雨成因、洪水特點等方面詳細分析了本次大洪水的過程，為今后黑龍江干流大洪水的分析與預報、防汛減災等方面積累了豐富的經驗，提供了科學的決策依據。

[1] 劉昌軍，張順福，祖雷鳴，等.2013年黑龍江干流特大洪水災情簡述[J]．中國防汛抗旱，2013(5):5-7.

[2] 孫慶伯，劉秉澤，馬訓，等．黑龍江省歷史大洪水[M]．哈爾濱：黑龍江省人民出版社，1999．

[3] 水利部水文局.1998年松花江暴雨洪水[M]．北京：中國水利水電出版社，2002．

Analysis of rainstorm and flood in the middle reaches of Heilongjiang river in 2013

LIAO Houchu1，LIU Wenbin1，PAN Huasheng2，LI Laishan1

(1．HydrologicalBureauofHeilongjiangprovince，Harbin150001，China；2．MeteorologicalCenterofHeilongjiangprovince，Harbin150030，China)

t：This paper presented the occurrence time and forming process of rainstorm and flood in the middle reaches of Heilongjiang river in 2013.The reason and characteristics of the storm and flood were analyzed，which was compared with the historical record.The obtained results helped to accumulate the experience of analysis and forecast of flood，flood prevention and disaster reduction，which could provide foundation for scientific decision.

middle reaches of Heilongjiang river；cause of rainstorm；rainstorm characteristic；flood characteristic

廖厚初(1981-)，男，工程師，主要從事水文情報預報、冰壩凌汛、凍土水文方面的研究。E-mail：1981houchu@163.com

P641.7

A

2096-0506(2015)01-0047-08