劉曉麗
(呂梁市水文水資源勘測分局圪洞水文站)
1988-1990年間,呂梁市連續(xù)3年遭受高強度、短歷時、局部性暴雨襲擊,汾陽、興縣、臨縣、文水重災區(qū)經(jīng)濟損失達3億多元,人員傷亡近百人,沖毀房屋上千間,幾萬畝農(nóng)田受災減產(chǎn)或絕收,致使交通、通訊中斷。如此天災人禍,給人們留下了深刻的記憶。
1988年,汾陽市境內(nèi)從7月28日開始連降小到中雨,南偏城雨量站累計月降雨量達88.0 mm。
1989年,興縣、臨縣雨區(qū)7月16日和20日兩次降小到中雨,臨縣陽坡雨量站累計月降雨量達40.0 mm。
1990年,方山、交城雨區(qū)從7月1日開始,幾乎隔日就有小到中雨,方山圪洞雨量站累計月降雨量達52.0 mm。
上述各雨區(qū)前期降雨強度雖不大,沒有產(chǎn)生洪水過程,但造成了流域下墊面的土壤濕潤,甚至處于基本飽和狀態(tài),為后期暴雨形成大洪水奠定了基礎。
1988年6月初,西太平洋副熱帶高壓持續(xù)強盛西伸北移,整個華北地區(qū)較長時間處在副高壓控制下,加之臺風的登陸,使大量暖濕水汽向北輸送。呂梁市處在高空低壓槽和地面冷鋒的冷暖氣流強烈交融之中,造成8月6日凌晨汾陽市境內(nèi)自西南向東北快速推移的大暴雨。整個降雨過程從凌晨01:00開始至07:00結束。暴雨中心降雨量260.0 mm(調查值),暴雨歷時為6 h。據(jù)上金家莊雨量站(非暴雨中心點)觀測記錄,總降水量145.0 mm,最大降雨強度在01:00-02:00,降雨量70.0 mm;01:00-04:00的3 h內(nèi)降雨110.0 mm。從6 h暴雨等值線籠罩范圍看,200 mm以上雨區(qū)面積為62.2 km2,100 mm以上雨區(qū)面積為566 km2。
1989年7中旬,熱帶天氣系統(tǒng)頗為活躍,尤其是臺風的生成及深入我國內(nèi)陸頻繁。7月21日,高空西風帶有冷空氣南下與副高壓西部的西南暖濕氣流交匯于河套地區(qū),高層形成暖濕切變線,中低層沿切變線方向形成氣旋波。興縣、臨縣正處于氣旋波經(jīng)過地帶。7月22日凌晨,興縣南川河及縣城周圍地區(qū)、臨縣湫水河中上游遭受特大暴雨襲擊,整個降雨過程從22日凌晨03:00開始至12:00。暴雨中心降雨量為260.0 mm(調查值),暴雨歷時為8 h。據(jù)臨縣陽坡雨量站(非暴雨中心點)自記觀測記錄,總降水量184.9 mm,主要集中在05:00-11:00,降雨量為178.8 mm,最大1 h降雨90.0 mm,最大3 h降雨136.0 mm。興縣氣象站6 h降雨量137.3 mm。從暴雨等值線籠罩范圍看,200 mm以上雨區(qū)面積為139 km2,100 mm以上雨區(qū)面積為919 km2。
1990年7月10日,呂梁市處在高壓后部的暖濕偏南氣流中,且受溫度槽的控制,高空為冷干流,低層為暖濕空氣,具備了雷雨天氣的層結條件,系統(tǒng)的前傾性造成降雨的不均勻。7月11日,以文水北徐、交城岔口、方山圪洞為中心突降暴雨,文水11日00:20-03:40降水量81.8 mm,其中最大30 min降雨量56.3 mm,60 min降雨量74.5 mm,降雹歷時20 min。交城10日22:35至11日02:35降水量120.6 mm,其中最大30 min、60 min、180 min 降雨量分別為59.0 mm、69.0mm和119.0 mm。方山11日01:05-02:15降雨量81.7 mm,其中30 min降雨量65.7 mm,60 min降雨量74.7 mm。從暴雨等值線籠罩范圍看,100 mm以上雨區(qū)面積為27.5 km2,50 mm以上雨區(qū)面積為539 km2。
1.3.1 雨強大,范圍小
上述3次暴雨,其雨強之大,在呂梁市的暴雨歷史上十分罕見。如19890722暴雨,最大1 h降雨90.0 mm。降雨范圍之小也比較典型,如19900711暴雨,暴雨中心面積僅24 km2。
1.3.2 歷時短,雨集中
3次暴雨中,19890722暴雨歷時最長為8 h,19900711暴雨歷時最短為3 h。但主要雨量卻集中在更短的時間內(nèi),如19900711暴雨,最大1 h降雨量占次總降雨量的91.1%。
1.3.3 暴雨梯度大
19900711暴雨,由暴雨中心向東西兩側遞減很快。如岔口站與燕家莊站僅相距15 km,降雨量卻相差102.6 mm,遞減率為6.8 mm/km;北峪口站與開柵站相距不到3 km,降雨量卻相差33.8 mm,遞減率為11 mm/km。
1.3.4 暴雨頻率高
3次暴雨最大1 h、3 h、6 h降雨量是呂梁市有記錄以來的最大值。如19890722暴雨,經(jīng)頻率計算分析,6 h降雨量重現(xiàn)期為500年。
2.1.1 19880806洪水
在19880806暴雨襲擊下,汾陽市邊山20余條河溝普遍發(fā)生了大洪水,洪峰流量都超過了河道設計下泄標準,造成大部分河道溢決;而平川河道由于行洪能力有限,致使平原區(qū)嚴重積水。從6日2:00開始,北部、西北部、西部幾乎同時漲水,幾個方向的洪水一齊向平川低洼區(qū)沖去,一片汪洋。董寺河洪峰流量達300 m3/s,董寺河橋180 t重的橋墩,被洪水沖出70 m遠,洪水沖毀北岸河堤,大水沖入城內(nèi)部分地區(qū)。
2.1.2 19890722洪水
19890722暴雨洪水,可歸納為三種情況:一是屬于自然洪水。不受人類活動影響或影響甚微,洪水順其自然,沿河道、溝道渲瀉沖刷;二是受水利工程控制。如興縣南川河曹家坡河段,上游寺坡底水庫、閣老灣水庫控制面積占調查河段流域面積的63.1%,水庫調節(jié)洪量700萬m3,極大地減輕了下游災害;三是潰壩造成的垮壩洪水。如興縣南溝流域面積304 km2,溝內(nèi)從上到下共筑有小土壩3座,總庫容19.33萬m3。暴雨發(fā)生后,3座土壩均由上至下決口垮壩,垮壩流量達355 m3/s,人員傷亡慘重。
2.1.3 19900711洪水
19900711暴雨由于范圍較小,僅有文水縣北徐黃堆溝發(fā)生了毀滅性垮壩洪水。黃堆溝流域面積僅0.84 km2,溝長1.5 km,溝道縱坡56.6‰。溝內(nèi)有三條石壩,在本次暴雨發(fā)生后全部垮掉,洪水過程僅4 min,垮壩流量達298 m3/s。
本次所分析的3次洪水均為調查洪水,其洪痕清晰,并對沖淤斷面進行了還原,糙率選用比較合適,推算方法合理,經(jīng)合理性分析,調查成果可靠。
2.2.1 歷時短
受暴雨歷時短的控制,各流域峰現(xiàn)時間相應很短,整個洪水過程也比較短,洪水上漲迅速,落水較快。
2.2.2 以單峰過程為主
暴雨強度大,主要雨量集中且主雨區(qū)穩(wěn)定,各流域洪水多以單峰過程出現(xiàn)。
2.2.3 峰高量小
受前期雨量影響,加之各流域集水面積較小,流域平均坡度較大,產(chǎn)匯流時間短而集中,洪水暴漲暴落,洪峰高而尖瘦,洪峰模數(shù)、徑流系數(shù)都比較大。如19890722暴雨中心區(qū)的白文溝,流域面積7.3 km2,洪峰流量達166 m3/s,洪峰模數(shù)23.7 m3/km2·s,徑流系數(shù) 0.61。
2.2.4 洪水沖刷力大,泥沙流失嚴重
暴雨強度大,雨水沖擊力亦大,加之溝壑縱橫,地表植被極差,洪流滾滾,泥沙流失極為嚴重。
極為少見的暴雨洪水是成災的客觀原因,也是最根本的原因。上述3次暴雨,其強度極為罕見,降水特征決定了洪水峰高勢猛,破壞力極大。
人們對洪水危害的思想認識不到位,防洪意識淡薄,是最為主要的主觀原因。據(jù)調查,災區(qū)侵占行洪河道尤其嚴重。另外,水土保持工程質量較差,難以抵御大洪水。
1988-1990年間,連續(xù)3年出現(xiàn)局部暴雨洪水,給我們敲響了警鐘。通過暴雨調查分析,進一步提高了我們對防汛救災意義的認識。
(1)呂梁市地處中緯度地帶,汛期受到副熱帶高壓西移北抬的影響,冷暖氣流交融頻繁,易形成高強度、短歷時局部性暴雨。目前,我們對突發(fā)性、局部性暴雨的準確預測能力有限,但是,必須提高對可能發(fā)生暴雨的警惕性。
(2)加強工程和非工程措施建設,在防汛抗洪斗爭中二者缺一不可。加強暴雨天氣系統(tǒng)的監(jiān)測預報、加快水文情況預報自動化系統(tǒng)建設、強化水文觀測手段現(xiàn)代化、增加水文測站健全完善水文監(jiān)測網(wǎng)等,應引起各級領導的高度重視。
(3)加強宣傳,認真貫徹執(zhí)行《防洪法》,強化河道管理,堅決制止人為設障。邊山峪口、河道溝旁,必須留足行洪斷面,千萬不可與水爭道。流域治理要科學規(guī)劃,各類庫壩應加大除險加固力度,爭取早日除險。