甘河“2021·06·21”暴雨洪水分析

周 炫，牛立強

（松遼水利委員會水文局（信息中心），吉林長春130021）

2021年6月14日至19日，嫩江甘河流域連降暴雨，6月21日14時甘河柳家屯水文站出現了自1951年有實測資料以來的第1位大洪水，實測洪峰流量達到3 170 m3/s，為超20年一遇大洪水。全面分析此次暴雨洪水特性，有助于進一步探究甘河流域產匯流規律，提高洪水預報成果精度，為防汛決策提供更有力的技術支撐。

1 流域概況

甘河發源于內蒙古自治區鄂倫春自治旗甘河鎮甘源村以北雉雞場山西麓，流域地處大興安嶺東坡，地勢總體趨勢為西北高，東南低。西部及西北部群山起伏，地勢陡峻，森林覆蓋率高，東南部以丘陵區為主，地面坡度變小，剝蝕作用強烈。甘河自西北流向東南，流域上游植被良好[1]。甘河流經鄂倫春自治旗、莫力達瓦達斡爾族自治旗，于莫力達瓦達斡爾族自治旗額爾和鄉馬家窩棚附近匯入嫩江。

甘河河長501 km，流域面積1.967萬km2，河道平均比降0.185%，流域多年平均年降雨量510 mm，多年平均年徑流量40.7億m3。甘河屬降雨補給型河流，洪水主要為暴雨洪水，多發生在6至9月。甘河流域內設立了4處河道水文站和18處雨量站，水文站情況見表1。本文以甘河河源至吉文站為上游段，吉文站至加格達奇站為中游段，加格達奇站以下為下游段。

表1 甘河主要水文站情況一覽表

2 暴雨分析

2.1 暴雨成因

6月中旬，北半球500 hPa平均位勢高度場和距平場上，極渦呈單極型分布，極渦附近有明顯的負距平，表明極渦較常年同期偏強。中高緯度環流呈經向型分布，烏拉爾山和鄂霍次克海附近各有一個高壓脊，較常年同期均偏強，貝加爾湖至我國東北地區有深厚的高空槽，極地冷空氣不斷沿烏拉爾山高壓脊前偏北氣流向我國東北地區輸送，且受鄂霍次克海阻塞高壓阻擋，冷空氣不斷在我國東北地區堆積，發展成東北冷渦，影響甘河流域。甘河流域內馬蹄型和峰林地形有利于水汽的抬升和滯留，保證水汽流動穩定[2]，為暴雨形成創造了有利條件，致使甘河流域在6月14至19日連降暴雨甚至大暴雨。

2.2 暴雨過程

據觀測，此次強降雨過程點雨量超過200 mm的站有1個，點雨量在100～200 mm之間的站有13個，最大點降雨量（庫爾濱（尼）站）為299.0 mm，位于甘河上游。此次強降雨過程6月14日開始，至19日結束，歷時約6 d，累計面平均降雨量為123.6 mm。

從空間分布上看，降雨在流域內的分布自西北向東南推進，與流域水系走向基本相同，降雨主要集中在流域上中游，以大到暴雨為主，局地大暴雨。從時間分布上看，降雨過程：第一階段為6月14日14時至15日20時，暴雨中心位于甘河上游，流域累計面雨量達57.7 mm；第二階段為6月16日8時至17日8時，暴雨中心仍位于甘河上游，但雨強稍有減弱，流域累計面雨量為42.2 mm；第三階段為6月18日20時至19日20時，雨強較前兩階段明顯減弱，流域累計面雨量為18.9 mm。

2.3 暴雨特點

1）暴雨發生時間早。甘河流域主雨期一般為7，8月，此次降雨過程為1998年以來首次在6月發生同等量級的暴雨過程。

2）降雨持續時間長。此次降雨過程持續6 d，連續降雨更易使流域土壤含水量迅速上升直至飽和，流域產流能力更強。

3）雨區范圍廣，暴雨中心集中。3個階段的降雨均覆蓋甘河全流域，且暴雨中心始終在流域上游。

4）降雨強度大。暴雨中心區最大3 h降雨量達57.0 mm，最大日降雨量達122.0 mm。

3 水情分析

3.1 洪水的形成與演進

在前兩階段降雨結束后，甘河上中游及支流相繼出現明顯漲水，至第三階段降雨結束前，甘河上中游的阿里河（二）站、吉文站相繼出現洪峰。6月18日10時10分，阿里河（二）水文站出現洪峰，洪峰流量為601 m3/s，水位累計漲幅2.00 m，水位漲勢迅猛段在17日8時，漲率達到3.96 cm/h，漲洪歷時約98 h；6月19日0時，吉文水文站出現洪峰，洪峰流量1 710 m3/s，水位累計漲幅2.72 m，水位漲勢迅猛段在18日8時，漲率達到4.17 cm/h，漲洪歷時112 h；前兩階段降雨強度大、雨量集中，使流域土壤含水量迅速達到飽和，第三階段降雨雨強雖不大，但流域產流能力更強，同時上游干支流先后出峰形成洪水疊加，使甘河中游加格達奇站6月19日20時出現洪峰，洪峰流量2 400 m3/s，水位累計漲幅2.26 m，在17日20時至18日0時水位漲勢迅猛，平均漲率達到4.69 cm/h，漲洪歷時132 h。

降雨基本結束后，甘河上游洪水開始傳播至下游，使甘河下游柳家屯站出現明顯漲水，同時疊加加格達奇至柳家屯區間洪水，柳家屯站水位迅速上漲，并在6月21日17時30分出現洪峰，實測洪峰流量3 170 m3/s，水位累計漲幅4.47 m，在20日8時至14時水位漲勢迅猛，平均漲率達到16.67 cm/h，漲洪歷時約177 h，水位、流量為該站自1951年有實測資料以來的第1位大洪水，洪水量級超20年一遇。自6月21日以后，流域未出現明顯降雨過程，甘河主要干支流洪水均開始回落，至7月1日8時，此次洪水過程基本結束，此次暴雨洪水的產流系數約為0.453。甘河流域主要水文站洪水過程見圖1，甘河流域主要水文站水情統計見表2。

表2 甘河流域主要水文站水情統計表

圖1 甘河流域主要水文站洪水過程線

綜合以上分析可知，暴雨中心區產流能力更強，因此洪水主要以上中游來水為主，下游洪水洪

注：洪量統計時段為6月14日8時至7月1日8時；洪峰流量歷史排位均采用有實測資料的歷史系列量大、漲勢猛；在洪水傳播時間上，漲水階段的洪水傳播速度更快，傳播時間較正常狀態時縮短1～2 d；在退水階段，洪水退卻速度相對較慢，洪水從起漲到回落歷時長達17 d[3-5]。

3.2 洪水特點

1）洪水發生時間早。甘河流域在入汛不久即發生如此量級的洪水，這在歷史上是極為罕見的，類似的歷史大洪水年份為1998年（2 230 m3/s，6月26日）。

2）洪水與暴雨中心對應關系明顯。暴雨中心區產流能力更強，加格達奇以上流域面積占全部流域的48.7%，而產流量占全部流域產流量的69.5%。

3）洪水峰高量大，洪峰傳播速度快，洪水歷時長。流域地勢狹長，隨著洪水向下游演進，造成下游控制站洪峰高，洪水量級大，同時洪水陡漲緩落，匯流時間長。

4 結語

2021年6月14日至19日，歷時長、強度大、范圍廣的連續暴雨導致嫩江支流甘河發生超歷史大洪水，此次洪水具有洪水發生時間早，洪水歷時長，暴雨中心區的產流能力強，洪水傳播速度更快等特點。分析研究此次暴雨洪水特點，為今后的甘河流域洪水預報提供了參考依據。