王思遠,關保多
(黑龍江省水文水資源中心,黑龍江 哈爾濱 150001)
2021年6月,受持續強降雨及額爾古納河、石勒喀河來水共同影響,黑龍江上游發生特大洪水。黑龍江干流及支流額木爾河、盤古河、呼瑪河、塔河均發生超保證水位洪水,且多為建站以來第1位、第2位洪水,見表1。據不完全統計,僅大興安嶺地區、黑河市兩地,農作物受災面積6.76萬hm2,受災農房2175戶,11個縣(區)3.03萬人受災,緊急轉移安置1.96萬人,并造成多處水利工程、公路、橋涵等基礎設施受損。

表1 黑龍江上游“2021·06”洪水量級
多年來,黑龍江流域洪澇災害頻繁[1-2],但由于黑龍江是中俄界河,對其研究工作相對較少[3]。因此,總結黑龍江“2021·06”暴雨洪水規律,并與黑龍江歷史大洪水對比分析十分必要,能夠為防汛減災工作提供參考。
黑龍江干流全長2833 km,由南北兩源匯合而成,其中南源為額爾古納河,北源為俄羅斯境內的石勒喀河[4]。從南北兩源匯合口(漠河縣洛古河村)到結雅河口(黑河市)段,也稱黑龍江上游段,河長約905 km。黑龍江上游在中國境內較大的支流有:額木爾河、盤古河、呼瑪河;在俄羅斯境內較大的支流有:石勒喀河、大奧爾多伊河。黑龍江上游水系及站網分布圖,見圖1。

圖1 黑龍江上游水系及站網分布示意圖
黑龍江區域5月、6月份的降水一般受東北冷渦和鄂霍次克海阻塞高壓影響。2021年6月東北冷渦較常年明顯活躍、季風水汽活動異常,受此影響黑龍江上游降水異常偏多。
2021年6月,黑龍江省平均降雨105.1 mm,比歷年同期偏多15%,其中大興安嶺地區偏多76%;黑龍江上游降雨130.0 mm,比歷年同期偏多62.6%。
“2021·06”黑龍江上游洪水是5月31日—6月4日、6月14日—19日暴雨所形成,其中第二次暴雨過程最為集中。
第一次暴雨過程(5月31日—6月4日):降雨分布均勻,雨量分布在呼瑪河、多布庫爾河、甘河、諾敏河等流域。全省面平均雨量30.5 mm,黑龍江上游32.3 mm,呼瑪河36.3 mm,額木爾河17.8 mm。大于50.0 mm、100.0 mm的降雨籠罩面積分別為14.30×104km2、0.26×104km2。累計最大點雨量為大興安嶺新林區宏圖鎮西里西尼站82.5 mm。
第二次暴雨過程(6月14日—6月19日):降雨分布較集中,主要分布在呼瑪河、額木爾河、盤古河、多布庫爾河、甘河等流域,暴雨中心位于呼瑪河上游。全省面平均雨量39.2 mm,黑龍江上游78.0 mm,呼瑪河103.4 mm,額木爾河71.7 mm。大于50.0 mm、100.0 mm的降雨籠罩面積分別為21.6×104km2、5.5×104km2。累計最大點雨量為大興安嶺新林區宏圖鎮西里西尼站195.0 mm。
與1958年、1984年、2013年黑龍江流域性暴雨洪水對比:
(1)暴雨集中期對比。1958年集中在7月份;1984年集中在7月下旬至8月下旬;2013年集中期較長,從6月下旬至8月中旬;2021年集中在6月中下旬,可見2021年暴雨發生時間早、暴雨集中期較短。
(2)暴雨落區對比。1958年主要在黑龍江上游地區;1984年主要在黑龍江中游地區;2013年降水落區范圍較廣,黑龍江干流區、松花江干流區均在其中;2021年主要在黑龍江上游及嫩江上游等地區,與1958年降水落區相似。
受持續降雨及上游來水共同影響,6月19日黑龍江出現2021年第2號洪水。黑龍江上游干流6月20日—28日陸續出現洪峰,洪水量級20~50年一遇,其中:洛古河至漠河段發生20~30年一遇洪水;開庫康至三道卡段發生50年一遇洪水;上馬廠至黑河段發生30年一遇洪水。黑龍江上游干流全線超警,最大超警幅度1.87~4.20 m,超警歷時7~13 d。與歷史洪水對比,“2021·06” 黑龍江洪水是1958年以來黑龍江上游第2位洪水,洪峰水位明顯高于1984年和2013年,見表2。

表2 黑龍江上游干流 “2021·06”洪水要素對比分析
采用上馬廠站最大30 d洪量分析黑龍江上游來水組成。“2021·06”黑龍江上游最大30 d洪量為276×108m3,其中:額爾古納河和石勒喀河面積占74.3%,來水量占59.4%;額木爾河面積占2.9%,來水量占4.6%;呼瑪河面積占6.3%,來水量占16.5%;區間來水面積占16.5%,來水量占19.5%,見表3。可見黑龍江上游洪水主要以額爾古納河和石勒喀河來水為主,支流呼瑪河以及區間來水量也較大。

表3 黑龍江上游“2021·06”洪水最大30 d洪量組成
采用卡倫山站最大30 d洪量,分析黑龍江上游來水占黑龍江中游洪水比重,并與歷史洪水相比較。2021年黑龍江上游來水占中游總量69%,而1958年、2013年分別占64%和45%,說明“2021·06”黑龍江干流洪水以上游來水為主,與1958年洪水組成較為相似,與2013年洪水組成明顯不同,見表4。

表4 黑龍江中游洪水最大30 d洪量組成對比
“2021·06”黑龍江上游洪水漠河至黑河段傳播時間197 h,與歷史洪水傳播時間相比偏慢,其主要原因是洪水漫堤影響,黑龍江上游開庫康段、依西肯鄉段發生漫堤,洪水波加劇坦化,洪水歸槽緩慢,致使開庫康~呼瑪段洪水歷時明顯增長,見表5。

表5 黑龍江上游洪水傳播時間對比
“2021·06” 黑龍江上游暴雨洪水具有如下特點:
(1)前期降水多,雨季來臨早。大興安嶺地區1—6月累計降水272.3 mm,比同期偏多59%。積雪融化以及雨季發生時間早,導致黑龍江上游5月份發生非冰凌引起的超警洪水,6月份發生超保洪水,屬歷史首次。
(2)江河底水高,超警頻次多。黑龍江上游干流5月平均水位顯著偏高,主要江段列歷史同期第1位、第2位。4—6月黑龍江上游干流連續發生5次超警洪水過程,頻次之多,歷史罕見。
(3)洪水量級大、支流來水多。黑龍江上游干流開庫康至三道卡江段洪水重現期50年;支流盤古河、呼瑪河均發生建站以來第1位洪水,重現期20~30年。
(4)洪峰水位高,持續時間長。黑龍江上游干流開庫康至三道卡江段超過保證水位0.63~2.90 m,超保歷時5~8 d;支流呼瑪河固其故至呼瑪橋段超過保證水位1.31~2.00 m,超保歷時5~8 d。
“2021·06”黑龍江上游暴雨洪水,發生時間早、超警頻次多、洪水量級大、持續時間長,為歷史罕見。與歷史大洪水對比分析,“2021·06”黑龍江洪水是1958年以來黑龍江上游第2位洪水。本文從暴雨分析、洪水分析、暴雨洪水特點等方面詳細總結了黑龍江“2021·06”暴雨洪水情況,并與1958年、1984年、2013年等黑龍江歷史大洪水對比分析,為研究黑龍江流域暴雨洪水規律、防汛減災工作提供參考。