程 俊

（山西省陽泉市水文水資源勘測站，山西 陽泉 045000）

1 研究背景

2021年10月，汾河流域發(fā)生了歷史罕見的秋汛降雨過程，流域內(nèi)多個水文站出現(xiàn)有資料以來的同期最大流量，其主要原因是極端的秋雨天氣。近年來，有眾多學者對全國各區(qū)域的暴雨特征進行了大量研究[1-6]，研究結(jié)果對當?shù)氐姆姥礈p災(zāi)起到了一定指導(dǎo)作用。由于汾河秋汛暴雨歷史罕見，分析研究其過程和特性對今后防御同類極端天氣有重要意義。

2 降雨成因

造成本次降雨的主要原因有以下幾點。

2.1 大氣環(huán)流形勢穩(wěn)定

異常偏強的西太平洋副熱帶高壓先西伸北抬后穩(wěn)定維持在黃淮地區(qū)，與西風帶低值系統(tǒng)在山西省形成穩(wěn)定的東高西低的環(huán)流形勢，造成山西出現(xiàn)長時間降雨天氣。

2.2 水汽條件充沛

副熱帶高壓西側(cè)的偏南氣流和低層西南急流將南海和孟加拉灣的水汽向北經(jīng)過西南地區(qū)源源不斷地輸送到山西省中南部地區(qū)，為持續(xù)降雨提供了充沛的水汽來源。

2.3 低層抬升條件長時間維持

在穩(wěn)定的天氣形勢下，低層切變線輻合系統(tǒng)長時間維持和降雨回波反復(fù)經(jīng)過山西省中部，疊加山西呂梁山、太行山復(fù)雜地形對偏東氣流降雨增幅作用，導(dǎo)致山西中部及臨汾北部地區(qū)極端強降雨的出現(xiàn)。

3 降雨發(fā)生時間

本次降雨由陜西省進入山西省，可分為2個過程。第一個過程為暴雨天氣由西南向東北運移；第二個過程隨著暴雨天氣自西面而來，在整個流域盤踞近3 d，接著向東北逐漸消退。降雨的開始與結(jié)束時間各地不盡相同，最早開始時間為10月2日23時，最晚結(jié)束時間為10月6日23時。暴雨大多集中在10月3—5日，降雨歷時平均為83 h。雨量代表站降雨時間情況，詳見表1。

表1 汾河流域雨量代表站降雨時間情況

4 降雨過程

經(jīng)分析，汾河流域本次降雨過程主要分為2個：第一個過程在10月3日凌晨從鄉(xiāng)寧、襄汾一帶開始，5時逐步擴展至汾河二壩以下流域，7時雨區(qū)移至義棠以上流域，之后擴展至全流域，19時逐步向東北方向消退；第二個過程在10月3日20時從汾河二壩至義棠區(qū)間再次開始，4日8時逐步擴展至全流域，之后雨區(qū)籠罩整個流域2 d有余，6日15時開始自西向東逐步消退，同日23時降雨結(jié)束。汾河流域日降雨情況，如圖1所示。

圖1 汾河流域日降雨量情況

經(jīng)分析，10月2日汾河流域中下游降小到中雨，交城、文水、汾陽、汾西、古縣、洪洞、浮山等地部分支流降大雨，流域平均降雨量9.6 mm，其中洪安澗河凌云雨量站日降雨量達49.0 mm；3日雨勢加強，降雨范圍逐步擴大，并向北延伸至整個流域，嵐縣、交城、孝義、交口一帶日降雨量超過50 mm，流域平均降雨量29.4 mm，其中中西河后戴家莊雨量站日降雨量達98.0 mm；4日上中游流域雨勢更盛，整個流域456處雨量站中有303處日降雨量超過50 mm，流域平均降雨量54.7 mm，其中龍門河平舒雨量站日降雨量達98.6 mm；5日降雨情況與4日接近，暴雨區(qū)依舊位于蘭村至趙城區(qū)間，270處雨量站日降雨量超過50 mm，流域平均降雨量53.6 mm，其中木瓜河華泉雨量站日降雨量達99.0 mm；6日大部分站雨勢減弱，流域平均降雨量13.0 mm，其中昌源河南溝雨量站日降雨量22.6 mm。

5 降雨分布

5.1 暴雨籠罩范圍

本次降雨量等值線如圖2所示，次雨量籠罩面積統(tǒng)計情況詳見表2。200 mm以上的籠罩范圍涉及晉中市的靈石縣、壽陽縣、榆次區(qū)、昔陽縣、和順縣、平遙縣、武鄉(xiāng)縣、祁縣、介休市、靈石縣，呂梁市的文水縣、交城縣、汾陽市、孝義市、交口縣，太原市的尖草坪區(qū)、晉源區(qū)、清徐縣、萬柏林區(qū)、迎澤區(qū)、小店區(qū)、杏花嶺區(qū)、古交市，臨汾市的汾西縣和古縣，共計25個縣（市、區(qū)），面積約5181.6 km2。

表2 次雨量籠罩面積統(tǒng)計

圖2 次雨量等值線

5.2 暴雨中心

本次降雨的暴雨中心有5個。

第一個位于交城、文水一帶的文峪河流域，250 mm以上面積200 km2，平均雨深274 mm；225 mm以上面積562 km2，平均雨深248 mm；200 mm以上面積1426 km2，平均雨深223 mm。

第二個位于平遙、汾陽、孝義、交口一帶，橫跨磁窯河、文峪河、孝河、三交河、交口河和段純河等流域，250 mm以上面積18 km2，平均雨深262 mm；225 mm以上面積382 km2，平均雨深246 mm；200 mm以上面積1371 km2，平均雨深219 mm。

第三個位于汾西、交口交界一帶的回龍河、團柏河上游，225 mm以上面積372 km2，平均雨深244 mm；200 mm以上面積1411 km2，平均雨深227 mm。

第四個位于壽陽、和順、榆次交界一帶的瀟河流域，225 mm以上面積139 km2，平均雨深236 mm；200 mm以上面積1069 km2，平均雨深212.5 mm。

第五個位于太原西部，200 mm以上面積1472 km2，平均雨深213 mm。

6 暴雨強度

不同的暴雨中心所反映的暴雨強度特點不同，各代表站降雨過程如圖3所示，分述如下。

圖3 代表站降雨過程

（1）交城、文水一帶文峪河流域，此次降雨明顯有2個過程。第一個降雨過程雨強較大，降雨持續(xù)時間短；第二個降雨過程雨強較常見，降雨持續(xù)時間長，累計雨量大。其中，交城縣中西河后戴家莊雨量站1 h最大雨強42.8 mm，6 h最大雨量78.6 mm，24 h最大雨量105.2 mm，72 h最大雨量271.6 mm，次降雨量286.8 mm。

（2）平遙、汾陽、孝義、交口一帶，橫跨磁窯河、文峪河、孝河、三交河、交口河和段純河等流域，此次降雨有2個過程且降雨強度相當，都比較常見。第一個過程降雨持續(xù)時間短；第二個過程降雨持續(xù)時間長，累計雨量大。其中，孝義市兌鎮(zhèn)河兌鎮(zhèn)雨量站1 h最大雨強10.4 mm，6 h最大雨量30.0 mm，24 h最大雨量109.4 mm，72 h最大雨量237.8 mm，次降雨量265.2 mm。

（3）汾西、交口交界一帶的回龍河、團柏河一帶，此次降雨有2個過程且降雨強度都比較常見。第一個過程雨強略大，降雨持續(xù)時間短；第二個過程降雨持續(xù)時間長，累計雨量大。其中，交口縣康院川河康城雨量站1 h最大雨強16.6 mm，6 h最大雨量36.8 mm，24 h最大雨量105.0 mm，72 h最大雨量226.8 mm，次降雨量247.4 mm。

（4）壽陽、和順、榆次交界一帶的瀟河流域，此次降雨明顯有2個過程且降雨強度相當，都比較常見。第一個過程降雨持續(xù)時間短；第二個過程降雨持續(xù)時間長，累計雨量大。其中，壽陽縣石臼河白云雨量站1 h最大雨強9.0 mm，6 h最大雨量37.4 mm，24 h最大雨量103.0 mm，72 h最大雨量237.8 mm，次降雨量215.4 mm。

（5）太原西部，此次降雨明顯有2個過程且降雨強度都比較常見。第一個過程雨強略小，降雨持續(xù)時間短；第二個過程降雨持續(xù)時間長，累計雨量大。其中，晉源區(qū)風峪溝店頭雨量站1 h最大雨強9.8 mm，6 h最大雨量47.4 mm，24 h最大雨量102.4 mm，72 h最大雨量204.2 mm，次降雨量221.2 mm。

7 結(jié)論

經(jīng)分析，汾河流域2021年秋汛暴雨主要集中在10月3—5日，歷時平均83 h。暴雨籠罩汾河全流域，其中下游降雨量較小，沿流域自下而上降雨量有增大趨勢。共有5個暴雨中心，大都位于流域中游。3—5日最大日降雨量均在98 mm以上，最大1 h雨量42.8 mm。