郭寶群，劉社強(qiáng)，竇 敏

（黃河水利委員會(huì)水文局，河南鄭州 450004）

1998年5月20至21日，涇河流域馬連河水系普降大雨，其中環(huán)縣、慶陽(yáng)縣、華池縣及寧縣等地局部地區(qū)降暴雨或大暴雨，此次降雨過(guò)程時(shí)段集中、強(qiáng)度大、范圍廣，致使馬連河水系干、支流出現(xiàn)同期歷史最大洪水。

1 流域概況

馬連河地處黃河流域中游的涇河水系，發(fā)源于陜西省定邊縣白玉山梁西部麻黃山、流經(jīng)陜西省定邊縣和甘肅省環(huán)縣、慶城、合水、西峰、寧縣等6縣（市），至寧縣政平鎮(zhèn)匯入涇河。河流自北向南，全長(zhǎng)374.8 km，流域面積19 086 km2。自上而下接納數(shù)十條支流。

馬連河流域?qū)冱S土高原，自北向南地貌以黃土梁、丘陵及黃土塬地為流域主體。流域內(nèi)除子午嶺有少量的次生林分布植被良好外，其余地區(qū)植被稀疏，水土流失和風(fēng)蝕沙化嚴(yán)重，多年平均侵蝕模數(shù)為7 890 t/km2左右，是黃河流域水土流失最嚴(yán)重及泥沙的重要來(lái)源地區(qū)之一。

馬連河流域地處大陸內(nèi)部，屬北溫帶干旱、半干旱區(qū)，屬大陸性氣候。年降水量自東南部的650 mm逐漸減少至河源的200 mm，且多集中在6—9月。降水年際變化大，多雨年與枯雨年年降水量相差2～3倍。年蒸發(fā)量由南部的900 mm向北遞增至1 000 mm。

2 暴雨分析

2.1 暴雨成因

5月19日8時(shí)中高緯環(huán)流形勢(shì)為兩槽兩脊型，烏拉爾山為脊，貝加爾湖為一弱脊，西伯利亞到巴爾喀什湖為一槽，東亞為一弱槽，高原上35°N以南有西南氣流發(fā)展，冷空氣比較弱且在新疆以北。至19日20時(shí)，環(huán)流形勢(shì)調(diào)整為兩脊一槽，西伯利亞至巴爾喀什湖的低槽東移至新疆，烏拉爾山高脊發(fā)展推動(dòng)其前部冷空氣快速東移南壓；配合高原西南氣流，青海湖附近也有一淺槽形成，但受華北至貝湖打通的高脊阻擋，此槽東移速度緩慢。上游沿烏拉爾山脊前不斷下滑的冷空氣，使得新疆低槽發(fā)展加深，后來(lái)與其前部低槽合并迭加，使降水過(guò)程加強(qiáng)。形勢(shì)調(diào)整快，冷空氣在東移過(guò)程中加強(qiáng)是這次暴雨過(guò)程的主要特點(diǎn)。

這次降水過(guò)程前，在19日8時(shí)700 hpa圖上，河西及青藏高原，為明顯暖氣團(tuán)控制，甚至500 hpa圖上也為一暖脊，從低層到高層均為升溫，高層升溫更快，層結(jié)穩(wěn)定。至20日8時(shí)，低層鋒區(qū)前沿到張掖，暖氣團(tuán)東移范圍縮小，高原東側(cè)的低空急流形成，水汽輸送通道建。隨著冷空氣東移，冷暖氣團(tuán)在河套附近交綏，降水集中出現(xiàn)在河套地區(qū)。大降水低層條件越來(lái)越有利。地面圖上，19日8時(shí)冷鋒在天山以北，而且比較弱，至20日8時(shí)和高層低槽對(duì)應(yīng)地面上出現(xiàn)兩條明顯的冷鋒，一條位于張掖，這是低槽前部擴(kuò)充下來(lái)的一部分冷空氣，東移中還在不斷加強(qiáng)；主力冷鋒仍在天山一帶堆積，至20時(shí)，冷空氣已完全翻越天山，兩條冷鋒合并在一起，位于銀川—華家?guī)X—都蘭一線，鋒后3 h變壓達(dá)+5.7 hpa，24 h最大變壓達(dá)+19 hpa，鋒后民勤附近有大片西北大風(fēng)區(qū)，鋒前有西南大風(fēng)，冷暖氣團(tuán)勢(shì)力都很強(qiáng)，使得鋒面移速慢甚至停滯。降水區(qū)主要在鋒前的河套地區(qū)和隴東地區(qū)，其中隴東地區(qū)主雨時(shí)段集中在20日20時(shí)至24時(shí)，到21日2時(shí)，移出馬連河流域，降水逐漸結(jié)束。

2.2 暴雨時(shí)空

“98.5”暴雨的特點(diǎn)是:歷時(shí)短，強(qiáng)度大，籠罩范圍廣。

歷時(shí)短。自5月20日8時(shí)開始降雨，21日2時(shí)結(jié)束，歷時(shí)只有短短的18 h左右。

強(qiáng)度大。暴雨在流域內(nèi)形成兩個(gè)中心，以曲子為中心的流域中部和以和盛為中心的流域南部。這次降水只有18 h左右，曲子站降水量124.8 mm，廟后峴站109.3 mm，馬嶺站95.7 mm，和盛站103.5 mm，寧縣站91.7 mm。暴雨強(qiáng)度主要集中在2 h以內(nèi)，如馬嶺站30 min降水量達(dá)42.9 mm，占次降水的51.9%；寧縣站2 h降水量達(dá)66.4 mm，占次降水的72.4%。大部分站2 h降水占次降水的一半以上。各主要站時(shí)段降水量見表1。

表1 “98.5”暴雨各主要站時(shí)段降水量統(tǒng)計(jì)表

籠罩范圍廣。雨落坪站以上流域面平均降水量46.4 mm，降水總量8.82億m3。降水量在25 mm以上面積達(dá)16 300 km2；50 mm以上面積6 960 km2；75 mm以上面積為2 180 km2；在100 mm以上的面積為520 km2。暴雨面深關(guān)系見圖1。

2.3 稀遇程度

圖1 暴雨面平均雨量～籠罩面積關(guān)系圖

“98.5”暴雨是歷史同期有水文資料以來(lái)罕見的。這與近幾年太平洋厄爾尼諾現(xiàn)象頻繁發(fā)生，影響氣候異常有關(guān)。頻率計(jì)算曲子、馬嶺、廟后峴、悅樂(lè)、和盛、寧縣等站降水量，均在歷史同期的120～150年。

3 洪水分析

3.1 洪水實(shí)況

“98.5”暴雨洪水歷時(shí)短，峰高量大。各站洪水過(guò)程水文要素見表2。馬連河慶陽(yáng)站5月21日1時(shí)起漲，1時(shí)36分出現(xiàn)2 190 m3/s的洪峰流量，至22日24分落平；柔遠(yuǎn)川悅樂(lè)站5月20日22時(shí)36分起漲，21日1時(shí)30分出現(xiàn)589 m3/s的洪峰流量，至22日8時(shí)落平；東川賈橋站5月21日0時(shí)48分起漲，21日2時(shí)出現(xiàn)1 390 m3/s的洪峰流量，至22日10時(shí)落平；馬連河雨落坪站從5月21日0時(shí)起漲到21日9時(shí)先后出現(xiàn)兩次洪峰過(guò)程，21日9時(shí)出現(xiàn)2 060 m3/s的最大洪峰流量，至25日8時(shí)基本落平。

表2 “98.5”暴雨洪水各站降雨徑流要素表

3.2 稀遇程度

根據(jù)實(shí)測(cè)洪水資料分析，馬連河流域各站自設(shè)站以來(lái)(各站均是50年代設(shè)立)，在5月份未進(jìn)入汛期之前，從未發(fā)生過(guò)象“98.5”暴雨洪水這樣大的洪峰，也是近百年同期從未發(fā)生過(guò)的。頻率計(jì)算慶陽(yáng)、悅樂(lè)、賈橋三站為120～150年一遇洪水，雨落坪站為百年一遇洪水。