沙河王快流域“7·19”暴雨特性分析

寇利敏

（河北省保定水文水資源勘測局，河北 保定 071051）

沙河王快流域“7·19”暴雨特性分析

寇利敏

（河北省保定水文水資源勘測局，河北 保定 071051）

2016年7月19～20日，受副熱帶高壓外圍暖濕氣流和高空槽、高空低渦等氣候因素的綜合影響，沙河上游王快流域發生強降雨過程，暴雨中心新房最大降水量431mm，最大24h降水量達355.8mm。通過實測資料對暴雨特性、暴雨頻率、洪水總量及暴雨成因等進行了分析，并與歷史暴雨進行了比較。

王快流域；降雨量；暴雨成因；頻率；暴雨中心

1 基本概況

沙河發源于山西省靈丘縣東河南鎮東崗村，流經山西省靈丘縣、河北省阜平縣、曲陽縣、行唐縣、新樂市、定州市和安國市。全長272km，流域面積4895km2，其中山西境內流域面積1248km2，河北境內流域面積3647km2，是大清河水系南支主要行洪河道。沙河為常年河，流域內年降水量600mm，縣內多年平均徑流5.63億m3，王快水庫實測最大洪峰流量是1963年的9300m3/s，阜平縣城3380m3/s。沙河結冰期120～160d，由西北向東南遞減。

本區域屬北溫帶大陸性季風氣候，四季分明，春季干燥多風、夏季炎熱多雨、秋季清爽、冬季寒冷少雪。

2 暴雨分析

2016年7月19～20日，沙河上游王快流域發生了一場降雨強度大、歷時短、歷史上罕見的特大暴雨（以下簡稱“7·19”暴雨）。暴雨中心出現在沙河上游阜平縣新房站，點雨量達431mm，受強降雨影響沙河出現了大洪水。本文結合王快流域18個雨量監測站點的降水資料對本流域暴雨進行了統計計算分析。

測雨量站點如表1。

表1 王快流域雨量站降水量統計 單位：mm

2.1 暴雨特性

2.1.1 暴雨成因分析

2016年“7·19”暴雨主要由副熱帶高壓外圍暖濕氣流和高空槽、高空低渦等氣候因素的綜合影響所生成。19日8：00，東北平原上空的高壓脊和副高脊線疊加，形成東阻形勢，受高壓阻擋影響，河套地區西風槽移動緩慢，使河北省一直受到槽前偏南氣流的影響，并持續較長時間。到20日8：00，西風槽發展為低渦，渦前的低空急流也進一步加強，在河北省中部上空形成了偏南風與偏東風的低渦切變，造成了此次降雨過程至21日8：00才完全結束。另外，同歷次大暴雨一樣，本次暴雨還受地形影響，在太行山地形輻合抬升作用影響下，太行山東麓產生了持續的強降雨過程。

2.1.2 暴雨過程及時空分布

受副熱帶高壓外圍暖濕氣流和高空槽、高空低渦等氣候因素的綜合影響，2016年7月19日0：00保定市西部山區開始降雨；至7：00降雨范圍開始向平原區擴大，此時山區多個站點降雨已達50mm以上；至9：00，降雨范圍已擴展至保定全境。山區降雨集中在19日9：00~15：00，平原區降雨集中在20日上午。此次過程，王快流域面平均降雨195mm。就全省范圍來看，“7·19”暴雨自河南安陽進入邯鄲市，隨后沿太行山山前向北偏東移動，經保定、廊坊與北京的交界地帶，繼續東移，最后經秦皇島移出我省。綜合歷史特大暴雨中心移動路徑對比分析，本次暴雨中心在太行山中南部和燕山地區，均比“63·8”和“96·8”暴雨中心偏流域下游，是造成本次洪水上漲快、來勢猛的重要因素之一。在保定市，此次暴雨中心移動路徑接近于“96·8”。“12·7”暴雨主要集中在大清河北支，而此次暴雨主要集中在大清河南支的王快流域。

2.1.3 降雨量大、強度大、歷時長

本次降雨各站雨量均大于100mm，其中有8個站大于200mm，有一個站降雨超過了400mm。最大點為阜平縣新房站431mm。此次王快流域出現的特大暴雨，降雨強度之大歷史罕見。暴雨中心阜平縣新房站次降水量431mm。新房最大3h降水量104mm，占降水量的24%；最大6h降水量187mm，占降水量的44%；最大24h降水量356mm，占降水量的83%。本次降雨自19日0：00開始，到21日8：00結束，歷時達56h。

2.1.4 暴雨籠罩面積

依據各監測雨量站點的降水資料，點繪了王快流域“7·19”次降水量等值線圖如圖1，計算出“7·19”次降雨的籠罩面積。王快流域（3770km2，其中保定市境內面積2575km2）降水均在100mm以上，降雨量超過200mm的籠罩面積1770km2，占流域面積的46%；降雨量超過250mm的籠罩面積為740km2，占流域面積的19%；降雨量超過300mm的籠罩面積為310km2，占流域面積的8.2%。

圖1 王快流域“7·19”降雨量等值線

2.1.5 與歷史暴雨比較

2016年王快“7·19”暴雨與歷史暴雨“63·8”“96· 8”相比，其暴雨持續時間相對較短，暴雨強度大，暴雨總量小于“63·8”，大于“96·8”；王快流域“7·19”暴雨中心各時段降雨量均大于“63·8”“96·8”暴雨中心各時段的降雨量。如表2。

表2 “7·19”與“63·8”“96·8”暴雨比較 單位：mm

2.2 暴雨總量

采用水文部門雨量站監測資料，利用泰森多邊形法計算流域面平均降水量。計算公式為：

式中 A為流域總面積（km2）；pi為第i個雨量站的降水量（mm），i=1，2……n；ai為第i個雨量站所在單元的面積（km2），i=1，2……n；n為雨量站個數。

通過計算，王快水庫以上流域平均降水量195mm，折合成水量7.35億m3。

2.3 暴雨頻率分析

對王快流域“7·19”暴雨進行頻率分析，選取暴雨中心新房站為代表站，并選取了1，3，6，24h 4個不同時段進行暴雨頻率分析計算。頻率計算結果如表3。

表3 “7·19”暴雨時段降雨量頻率 單位：mm

分析表明，此次暴雨中心新房站最大1h降水量59.6mm，為5年一遇暴雨；最大3h降水量103.6mm，為10年一遇暴雨；最大6h降水量186.6mm，為40年一遇暴雨；最大24h降水量355.8mm，為80年一遇暴雨。

3 結語

2016年“7·19”暴雨是王快流域發生“96·8”以來最大的一次歷時長、強度大的大暴雨，暴雨中心新房24h降水量達355.8mm，形成的洪水來勢比較快、預見期短。近年來，極端天氣頻繁發，今后應加強對極端天氣預報的準確性，同時加強對水文資金的投入，并利用先進技術和手段，不斷加強水文預報工作的時效性和準確性，努力減少突發性洪水給社會造成的災害。

［1］河北省水文水資源勘測局.沙河流域“16·7”暴雨洪水分析報告［R］.2016.

［2］保定市水利局.保定市水資源第二次評價報告［R］.2006.

［3］河北省水文水資源勘測局.河北省設計暴雨圖集［R］.2002.

［4］保定地區水文站.河北省保定地區水文計算手冊［R］.

（責任編輯：王艷肖）

The Characteristics Analysis of Rainstorm in Wangkuai Basin on July 19,2016

KOU Li-min
（Baoding City Hydrology and Water Resources Bureau of Hebei Province,Baoding 071051，China）

The heavy rainfall occurred in Wangkuai Basin of Shahe River upstream,affected by the subtropical high warm air,high-level trough and the upper vortex from 19 to 20 in July 2016.The rainstorm center is Xinfang station.The maximum precipitation is 431mm,and the maximum 24hours rainfall is 355.8mm.In this paper,the characteristics of rainstorm,rainstorm frequency,flood volume and the causes of rainstorm are analyzed by the measured data.

Wangkuai basin;rainfall;causes of rainstorm;frequency;rainstorm center

TV122

B

1672-9900（2017）01-0008-03

2016-12-28

寇利敏（1978-），女（漢族），河北定州人，工程師，主要從事水文水資源工作，（Tel）18932653621。