王春雷

(黑龍江省黑河水文局，黑龍江 黑河 164300)

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2013年黑龍江大洪水初步分析

王春雷

(黑龍江省黑河水文局，黑龍江 黑河 164300)

摘要：2013年汛期受連續(xù)、大范圍降雨影響，黑龍江流域發(fā)生了1984年以來最大的流域性洪水，黑龍江干流及主要支流額爾古納河、結(jié)雅河、布列亞河、松花江同時(shí)發(fā)生洪水。黑龍江干流同江～撫遠(yuǎn)江段發(fā)生了1897年以來第1位特大洪水，重現(xiàn)期超100 a一遇。洪水發(fā)生范圍之廣、量級(jí)之高、持續(xù)時(shí)間之長(zhǎng)，為歷史所罕見。文章從形成降雨的氣候及天氣背景、汛期降雨情況、洪水過程、洪水組成和洪水傳播時(shí)間等方面，對(duì)2013年黑龍江暴雨洪水進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上全面總結(jié)了黑龍江大洪水的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：黑龍江；流域情況；降雨特點(diǎn)；2013洪水；特征分析

1流域概況

黑龍江是世界著名大河之一，流域面積205 萬 km2。黑龍江有南北兩源，分別為額爾古納河與石勒喀河，自南源額爾古納河的源頭海拉爾河起算，黑龍江全長(zhǎng)4 444 km，自北源石勒喀河的源頭鄂嫩河起算，黑龍江全長(zhǎng)4 416 km。黑龍江南北兩源在中國(guó)黑龍江省漠河縣洛古河村附近匯合，以下稱黑龍江干流。黑龍江干流全長(zhǎng)2833km，中上游段絕大部分為中俄界河，哈巴羅夫斯克以下全部在俄羅斯境內(nèi)，最終匯入鄂霍茨克海。黑龍江干流全長(zhǎng)2833km，其中洛古河村至結(jié)雅河口江段為上游，河長(zhǎng)約905 km，河寬600～1200m，平均比降0.16‰～0.26‰；結(jié)雅河口至哈巴羅夫斯克江段為中游，河長(zhǎng)約994km，河寬900～2000m，洪水期局部可達(dá)15000m，平均比降0.06‰～0.17‰；哈巴羅夫斯克以下江段為下游，河長(zhǎng)約934km。除南源額爾古納河、北源石勒喀河外，黑龍江干流右岸超過流域面積1 萬 km2的一級(jí)支流有額木爾河、呼瑪河、遜畢拉河、松花江，烏蘇里江等5條，而左岸支流有結(jié)雅河、布列亞河、比拉河、通古斯卡河和阿姆貢河等。其中額爾古納河、石勒喀河、松花江、烏蘇里江、結(jié)雅河、布列亞河流域面積均超過10 萬 km2。因此，傳統(tǒng)上將黑龍江流域劃分為額爾古納河、石勒喀河、結(jié)雅河、布列亞河、松花江、烏蘇里江等6大水系，其它支流及黑龍江干流統(tǒng)稱為黑龍江干流區(qū)。

黑龍江100余年來多次發(fā)生大洪水，據(jù)調(diào)查、實(shí)測(cè)和有關(guān)資料記載，1872、1897、1928、1929、1956、1958、1972、1984等年份均發(fā)生過特大或較大洪水。2013年受降雨影響，黑龍江發(fā)生了流域性洪水，其中黑龍江干流中下游發(fā)生了歷史大洪水和歷史特大洪水。

2降雨分析

2.1氣候及天氣背景

2013年汛期500hPa高度場(chǎng)，位于歐洲北部烏拉爾山地區(qū)的高壓脊強(qiáng)勢(shì)發(fā)展，同時(shí)在鄂霍茨克海附近也反復(fù)出現(xiàn)阻塞形勢(shì)，其間在歐洲東南部至東亞北部為寬廣的低槽區(qū)，這種環(huán)流型是黑龍江流域發(fā)生暴雨洪水較為典型的一種環(huán)流形勢(shì)。這種環(huán)流型的建立一方面有利于高緯度地區(qū)的冷空氣南下影響東北地區(qū)，另一方面也有利于西風(fēng)帶冷性低值系統(tǒng)在發(fā)展東移的過程中逐漸加深，頻繁產(chǎn)生降雨天氣。在夏季，西太平洋副熱帶高壓面積較小，勢(shì)力較弱，主體以偏東為主；熱帶系統(tǒng)不活躍，北上臺(tái)風(fēng)較少，這種環(huán)流形勢(shì)有利于中高緯度系統(tǒng)的持續(xù)和穩(wěn)定維持。黑龍江流域的降雨主要受中高緯度天氣系統(tǒng)影響而產(chǎn)生的降雨過程。

2.2汛期降雨情況

2013年黑龍江流域汛期降水量513 mm，比歷年同期偏多37%，列1964年以來同期多雨第1位。

汛期黑龍江流域降水時(shí)空分布不均，流域北部和東部地區(qū)降水顯著偏多，主要降水區(qū)位于額爾古納河上游、黑龍江干流上中游、嫩江上中游、松花江干流上中游、第二松花江上中游等地，上述地區(qū)汛期累積降水量達(dá)400～500 mm。汛期主要降水時(shí)段集中在6月下旬～8月中旬(該時(shí)段降水量占汛期降水量74%)，致洪暴雨集中在7月下旬—8月上旬。在各月降水中，以額爾古納河7、8、9月偏多93%、61%、50%，黑龍江干流7、8月偏多87%、59%，松花江干流7、8月偏多46%、58%，烏蘇里江7月偏多52%最為明顯。2013年汛期降水情況見表1。

表1　2013年汛期降水情況統(tǒng)計(jì)表

2.3降水特點(diǎn)

1)降雨過程頻繁，降雨日數(shù)多。2013年汛期，黑龍江流域一直維持陰雨天氣，共發(fā)生29場(chǎng)降雨過程，平均3、4d一次過程。據(jù)統(tǒng)計(jì)，黑龍江流域降雨日數(shù)多達(dá)91 d，占總?cè)諗?shù)的75%，與歷史大洪水年1984年(96d)相接近。

2)降雨落區(qū)重復(fù)，累計(jì)雨量大。2013年汛期，多場(chǎng)降雨過程在額爾古納河、黑龍江干流上中游等地重復(fù)發(fā)生，其中額爾古納河汛期累計(jì)發(fā)生降雨過程21次，占流域總降雨場(chǎng)次的72%；黑龍江干流上游汛期累計(jì)發(fā)生降雨過程24次，占流域總降雨場(chǎng)次的83%。2013年汛期黑龍江流域降雨513 mm，比歷年同期偏多37%，其中額爾古納降雨472 mm，比歷年同期偏多65%；黑龍江干流上游降雨532 mm，比歷年同期偏多40%，松花江干流降雨533 mm，比歷年同期偏多33%。

3)雨區(qū)覆蓋范圍廣，干支流均出現(xiàn)強(qiáng)降雨。2013年汛期黑龍江流域的降雨過程，覆蓋了流域內(nèi)的多條河流，即額爾古納河、黑龍江干流及、烏蘇里江下游、嫩江上中游、松花江干流上中游、第二松花江上中游等地，主要降雨過程累計(jì)降雨量超過50 mm以上的籠罩面積最大達(dá)到31.5 萬 km2，占黑龍江流域面積的36%?？梢娊涤赀^程之強(qiáng)，影響范圍之廣，均為歷史罕見。

4)出現(xiàn)集中降雨時(shí)段，為洪水形成創(chuàng)造了條件。2013年黑龍江流域的降雨主要集中在6月下旬至8月中旬，流域平均降雨量為335.2 mm，較歷年同期(242.4 mm)偏多近4成，其中7月上中旬、8月中旬均偏多4～5成。如此高強(qiáng)度的集中降雨，為洪水的產(chǎn)匯流提供了有利的條件。

5)雨帶走向與洪水匯流方向配合較好，在洪水向下游傳播過程中產(chǎn)生疊加效應(yīng)，加大了洪水量級(jí)。2013年汛期降雨首先從流域上中游的額爾古納河、黑龍江干流上游及左右岸支流、嫩江上游等地開始，隨著天氣系統(tǒng)的移動(dòng)，雨區(qū)也隨之向中下游擴(kuò)展，在黑龍江干流中游、松花江干流上中游等地繼續(xù)產(chǎn)生降雨過程，在洪水的形成和向下游傳播的過程中，又有場(chǎng)次降雨疊加，加大洪水量級(jí)。

3洪水分析

3.1洪水概況

2013年汛期受連續(xù)、大范圍降雨影響，黑龍江流域發(fā)生了1984年以來最大的流域性洪水，黑龍江干流及主要支流額爾古納河、結(jié)雅河、布列亞河、松花江同時(shí)發(fā)生洪水。其中黑龍江干流上游為一般洪水；中游結(jié)雅河口～松花江河口之間發(fā)生了歷史第2～4位大洪水，重現(xiàn)期為20～50 a一遇；干流洪水向下游演進(jìn)過程中，與主要支流洪水基本遭遇，致同江～撫遠(yuǎn)江段發(fā)生了1897年以來第1位特大洪水，重現(xiàn)期超100 a一遇。本次洪水水位高、洪量大、時(shí)間長(zhǎng)，為歷史罕見。

3.2洪水過程

入汛以來，黑龍江上游漠河至黑河江段出現(xiàn)4～5次洪水過程，其單次洪水的量級(jí)并不是很大，洪水重現(xiàn)期均小于10年一遇。其中黑河水位站8月16日15時(shí)出現(xiàn)第4次洪水過程洪峰，水位128.88m，為建站以來第4位洪水，最高水位持續(xù)25h后回落。黑河水位站上游的上馬場(chǎng)水文站，水位于8月1日起漲，8月16日18時(shí)洪峰水位129.17m，洪峰流量12100m3/s，水位、流量分別列1987年有實(shí)測(cè)資料以來第1位和第2位，洪峰持續(xù)時(shí)間21h。上游4個(gè)洪水過程演進(jìn)過程中逐漸坦化，在下游遜克縣奇克鎮(zhèn)江段形成了3次洪水過程，黑龍江上游洪水與支流結(jié)雅河13900m3/s洪峰流量遭遇后形成第3次洪水，8月18日5時(shí)出現(xiàn)洪峰，水位112.65m，為建站以來第3位洪水，最高水位持續(xù)27h后回落。支流布列亞河、遜畢拉河等支流匯入后，烏云至蘿北江段有2次明顯的洪水過程。烏云水位站第2次洪水7月23日起漲，水位92.94m，8月20日12時(shí)出現(xiàn)洪峰，水位99.28m，為建站以來第2位洪水，最高水位持續(xù)3h后回落。蘿北水位站8月25日出現(xiàn)洪峰，水位64.68m，為建站以來第1位洪水，最高水位持續(xù)8h后回落。黑龍江同江以下江段只有1次洪水過程，洪峰水位均為建站以來第1位洪水。同江水位站7月25日起漲，水位52.50m，8月29日5時(shí)出現(xiàn)洪峰，水位56.06m，最高水位持續(xù)60h后回落。勤得利水位站7月28日起漲，水位47.07m，8月28日23時(shí)出現(xiàn)洪峰，水位50.81m，最高水位持續(xù)84h后回落。撫遠(yuǎn)水位站7月6日起漲，水位38.82m，9月2日0時(shí)出現(xiàn)洪峰，水位43.94m，最高水位持續(xù)48h后回落。黑龍江干流主要控制站洪水特征值統(tǒng)計(jì)情況見表2。

表2　2013年黑龍江干流主要控制站洪水特征值統(tǒng)計(jì)表

注：呼瑪、三道卡、黑河、奇克、烏云、嘉蔭、蘿北、撫遠(yuǎn)等站洪峰流量為分析成果。

3.3洪水組成

黑龍江干流卡倫山站洪水由上游干流、支流結(jié)雅河以及區(qū)間來水組成。經(jīng)分析計(jì)算，卡倫山站洪峰組成中，上游干流占44.7%，結(jié)雅河占51.1%，區(qū)間占4.2%；最大60d洪量為844.89億m3，其中上游干流來水占45.2%，結(jié)雅河來水占52.8%，區(qū)間來水占2.0%。

黑龍江干流蘿北站洪水由上游干流、支流遜畢拉河和布列亞河以及區(qū)間來水組成。蘿北站洪峰組成中，上游干流占77.4%，布列亞河占11.9%，遜畢拉河占3.5%，區(qū)間占7.2%；最大60d洪量為1014.60億m3，其中上游干流來水分別占82.4%，布列亞河來水占8.5%，遜畢拉河來水占2.2%，區(qū)間來水分別占6.9%。

黑龍江干流撫遠(yuǎn)站洪水由上游干流、松花江以及區(qū)間來水組成。撫遠(yuǎn)站洪峰組成中，上游干流占71.3%，松花江占27.7%，區(qū)間僅占1%；最大60d洪量1526.69億m3，其中上游干流來水分別占65.6%，松花江來水分別占33.1%，區(qū)間來水分別1.3%?？梢姡瑩徇h(yuǎn)站洪水以上游干流來水為主，松花江來水次之。2013年黑龍江干流撫遠(yuǎn)站洪水組成情況見表3。

表3　2013年撫遠(yuǎn)站最大洪峰流量及60d洪量組成表

3.4洪水傳播時(shí)間

統(tǒng)計(jì)黑龍江干流歷史洪水各江段洪水傳播時(shí)間如表4。

表4　 黑龍江干流主要江段洪水傳播時(shí)間統(tǒng)計(jì)表　h

注：表中括號(hào)內(nèi)傳播時(shí)間為近似值。

由表4可知，2013年洪水開庫(kù)康～呼瑪站、三道卡～黑河站、黑河～奇克站、勤得利～撫遠(yuǎn)站等洪水傳播時(shí)間異常，主要原因如下：

呼瑪站洪峰由干支流洪水及區(qū)間來水組合而成，其中干流洪水墊底，支流與區(qū)間洪水造峰，洪峰時(shí)間拖后，致使開庫(kù)康與呼瑪站洪峰傳播時(shí)間成倍增長(zhǎng)。

黑河站與奇克站之間有結(jié)雅河匯入，由于結(jié)雅河洪水比黑龍江干流洪水提前匯入，二者量級(jí)接近，黑河站受結(jié)雅河洪水頂托洪峰提前出現(xiàn)，奇克站由結(jié)雅河洪水形成洪峰，使三道卡與黑河站、黑河與奇克站洪峰傳播時(shí)間減小。

由于黑龍江、松花江洪水過程長(zhǎng)、洪水總量大，同江以下江段比降小、灘地寬闊、洪峰展開充分，勤得利站最高水位持續(xù)時(shí)間達(dá)84h，撫遠(yuǎn)站最高水位持續(xù)48h，特別是勤得利與撫遠(yuǎn)之間的八岔段發(fā)生潰口，洪水在上游分流、在下游回歸，使撫遠(yuǎn)站出現(xiàn)峰現(xiàn)時(shí)間拖后，以上綜合因素導(dǎo)致勤得利～撫遠(yuǎn)洪峰轉(zhuǎn)播時(shí)間明顯變長(zhǎng)。

4洪水特點(diǎn)

4.1洪水發(fā)生范圍廣、洪峰量級(jí)大

2013年汛期黑龍江流域降雨場(chǎng)次多、范圍廣、總量大，黑龍江干流上游、嫩江上游左側(cè)支流、第二松花江上中游、松花江左側(cè)支流、結(jié)雅河、布列亞河等區(qū)域降雨量是多年同期的1.5～2倍，黑龍江干流及支流額爾古納河、額木爾河、盤古河、呼瑪河、結(jié)雅河、遜畢拉河、布列亞河、松花江、烏蘇里江，額爾古納河支流海拉爾河、根河，松花江支流嫩江、第二松花江、呼蘭河、湯旺河，烏蘇里江支流撓力河、穆棱河，均發(fā)生了中等以上洪水，洪水范圍幾乎包括黑龍江上中游的干支流，是一場(chǎng)典型的流域性洪水。黑龍江干流上馬廠、卡倫山、嘉蔭、蘿北、同江、勤得利、撫遠(yuǎn)，烏蘇里江干流海青，嫩江干流庫(kù)漠屯，拉林河大碾子溝、老街基，呼蘭河陳家店，海拉爾河壩后，根河拉布拉林，共計(jì)14個(gè)水文(位)站出現(xiàn)有實(shí)測(cè)資料以來最第一位水位(流量)；黑龍江干流烏云，嫩江干流齊齊哈爾、富拉爾基、江橋、大賚，松花江干流肇源、木蘭、通河、依蘭，結(jié)雅河別洛戈里耶，額爾古納河奧洛奇，額木爾河西林吉，科洛河科后，訥謨爾河德都，穆棱河湖北閘，辰清河清溪，通肯河青岡，第二松花江漢陽(yáng)屯，共計(jì)18個(gè)水文(位)出現(xiàn)有實(shí)測(cè)資料以來第2位水位(流量)。

根據(jù)設(shè)計(jì)洪水成果，分析2013年黑龍江洪水重現(xiàn)期，黑龍江上游干流洪水重現(xiàn)期為10 a，中游干流黑河～同江江段洪水重現(xiàn)期為20～50 a，下游干流同江～撫遠(yuǎn)江段洪水重現(xiàn)期達(dá)到100a。2013年黑龍江代表站洪水重現(xiàn)期見表5。

表5　黑龍江干流主要控制站設(shè)計(jì)洪水成果表流量單位：m3/s，水位單位：m

4.2洪水發(fā)生時(shí)間早、江河底水高

2013年黑龍江流域大范圍降雨比常年明顯提前，5月13日黑龍江上游支流額木爾河發(fā)生歷史第2位洪水，5月30日黑龍江上游支流盤古河、呼瑪河發(fā)生洪水，6月4日呼瑪河發(fā)生歷史第3位洪水，6月上旬黑龍江干流歐浦～蘿北江段出現(xiàn)第一次洪水過程，比正常年份提前1個(gè)月左右。由于冬季降雪大，春季大范圍降雨發(fā)生早，各江河汛前水位普遍偏高，據(jù)統(tǒng)計(jì)，6月1日，黑龍江、額爾古納河、結(jié)雅河、布列亞河、烏蘇里江、嫩江、松花江、第二松花江代表站水位比多年同期偏高0.24～2.22m，其中結(jié)雅河、烏蘇里江、嫩江、黑龍江干流均偏高1m以上。

4.3洪水發(fā)生次數(shù)多，高水位持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)

黑龍江支流額木爾河、盤古河、呼瑪河、遜畢拉河，嫩江支流多布庫(kù)爾河、甘河、科洛河，呼蘭河支流歐根河、努敏河、通肯河，湯旺河支流西南岔河先后出現(xiàn)了2～5次洪水；黑龍江干流上游出現(xiàn)5次洪水，在干支流洪水遭遇疊加后，洪水量級(jí)逐漸增大，至奇克江段演化為3次洪水過程，至嘉蔭段演化為2次洪水過程，蘿北以下江段只有1次長(zhǎng)達(dá)2個(gè)月以上的洪水過程。洪水次數(shù)比正常年份明顯偏多。由于連續(xù)發(fā)生洪水，江河底水逐漸抬高，高水位持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，特別是黑龍江干流各站洪水峰型寬大，漲洪歷時(shí)長(zhǎng)、退水過程緩，高水位持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，奇克站以下河段超警戒水位歷時(shí)長(zhǎng)達(dá)27～47d，最高水位持續(xù)時(shí)間48～84h，與1984年黑龍江大洪水相比，超警戒天數(shù)偏多8～31d。

4.4干流及主要支流來水量相當(dāng)，洪水總量大

根據(jù)多年大洪水資料分析，黑龍江上游洪水與結(jié)雅河、布列亞河洪水遭遇較為常見，如1958年、1959年、1972年、1984年洪水，但這些年份松花江均未發(fā)生較大洪水。2013年黑龍江干流、結(jié)雅河、布列亞河、松花江同時(shí)發(fā)生洪水：黑龍江上馬廠站洪峰流量12100m3/s，最大30d洪量267.3億m3；結(jié)雅河別洛戈里耶站洪峰流量14500m3/s，最大30d洪量309.8億m3；松花江佳木斯站洪峰流量13600m3/s，最大30d洪量305.3億m3；布列亞河卡緬卡站洪峰流量3740 m3/s，最大30d洪量55.3億m3。黑龍江上游、結(jié)雅河、松花江的洪峰、30d洪量基本接近，干支流洪水疊加，洪峰量級(jí)沿程增大：上游洪水重現(xiàn)期不到10年，結(jié)雅河匯入后增加到20～30年，布列亞河匯入后增加到30～50年，松花江匯入后洪水重現(xiàn)期超過百年，這種極端不利的洪水組合十分罕見。

4.5豐滿和結(jié)雅等大型水庫(kù)消峰作用明顯

2013年8月1日～8月31日，結(jié)雅水庫(kù)來水總量153.4億m3，出庫(kù)總量103.8億m3，攔蓄洪量49.6億m3，8月1日最大入庫(kù)流量11700 m3/s，8月20日最大出庫(kù)流量4981m3/s，消峰率57%；布列亞水庫(kù)來水總量84.5億m3，出庫(kù)總量50.2億m3，攔蓄洪量34.3億m3，8月15日最大入庫(kù)流量5390 m3/s，8月21日最大出庫(kù)流量3668m3/s，消峰率32%。據(jù)俄羅斯科學(xué)家的分析，在結(jié)雅水庫(kù)影響下，黑龍江結(jié)雅河口以下河段不同頻率洪水的最大流量比天然條件下減少20%～25%。

2013年白山水庫(kù)發(fā)生超20 a一遇入庫(kù)洪水，主洪過程(8月16日超過汛限～22日出現(xiàn)最高水位)攔蓄水量4.03億m3。經(jīng)白山水庫(kù)調(diào)蓄后，豐滿水庫(kù)的入庫(kù)洪水由50 a一遇削減為10 a一遇。

豐滿水庫(kù)汛期總來水量147.0億m3，總泄水量136.8億m3，攔蓄水量10.2億m3，其中主洪過程(7月31日超過汛限—8月22日出現(xiàn)最高水位)攔蓄洪量19.6億m3。實(shí)測(cè)最大入庫(kù)流量16800m3/s，8月24日20時(shí)最大出庫(kù)流量2160m3/s，削峰率87%。

通過白山、豐滿2座水庫(kù)調(diào)蓄，第二松花江扶余站削減洪峰流量4730 m3/s，削峰率65%，洪峰水位降低2m左右，7d、15d、30d、60d洪量減少29.2%～60.3%，有效減輕了下游河段的防洪壓力。

參考文獻(xiàn)：

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[2]羅鳳蓮.黑龍江流域水文概論[M].哈爾濱：學(xué)苑出版社，1996.

Preliminary Analysis of Heilongjiang River Major Flood in 2013

WANG Chun-lei

(Heilongjiang Provincial Heihe Hydrology Bureau，Heihe 164300,China)

Abstract：Affected by continuous and large scale rainfall during the flood period in 2013，the maximum basin flood since 1984 happened in the Heilongjiang River basin，flooding continuously on the main Heilongjiang River and the major branches of the Eerguna river，Jiya river，Buliya river and Songhua river.Top one of the extraordinary flood since 1897 happed on the main Heilongjiang River from the river section of Tongyuan to Fuyuan and the return period was over once in 100 years.Flood occurrence was wide in the scope，high in flood quantities and long in lasting time，rare in the history.Based on the climate and weather background of forming rainfall，rainfall in the flood period，flood duration，flood composition and flood propagation time，stormy flood in the Heilongjiang River in 2013 is analyzed and the characteristics of major flood in Heilongjiang River are summarized in this paper.

Key words：Heilongjiang River；general situation of river basin；characteristics of river basin；characteristics of rainfall；flood in 2013；analysis of characteristics

文章編號(hào)：1007-7596(2016)04-0068-06

[收稿日期]2016-03-12

[作者簡(jiǎn)介]王春雷(1964-)，男，山東成武人，高級(jí)工程師，現(xiàn)任黑河水文局局長(zhǎng)。

中圖分類號(hào)：TV122+2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A