朱俊峰
(河北省承德水文勘測研究中心,河北 承德 067000)
受東北冷渦和暖濕氣流的共同影響,2022 年6月10日,承德市伊遜河下游韓家營水文站以上流域出現(xiàn)局地強降雨過程,降雨級別為暴雨到特大暴雨,伴有較強的冰雹。經(jīng)調(diào)查分析,“6·10”暴雨面平均降雨量168.3 mm,暴雨中心位于承德市灤平縣小營鎮(zhèn)瓦房村,最大3 h 降雨量達304.8 mm。強降雨引發(fā)伊遜河洪峰流量達182 m3/s 的較大洪水。因本次強對流天氣降雨強度大、歷時短并伴有較強的冰雹,具有漲水迅猛、致災性強等特點,故此次暴雨洪水對周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)造成了嚴重的經(jīng)濟損失。
伊遜河為灤河一級支流,發(fā)源于圍場滿族蒙古族自治縣哈里哈鄉(xiāng)老嶺山南麓,流經(jīng)圍場滿族蒙古族自治縣、隆化縣、灤平縣和雙灤區(qū),自北向南于承德市雙灤區(qū)西地鎮(zhèn)大龍廟村匯入灤河,河長223 km,平均坡度6.8‰,流域面積6 789 km2。在伊遜河干流的上游設(shè)有圍場水文站,下游設(shè)有韓家營水文站。
“6·10”暴雨覆蓋區(qū)域為伊遜河干流下游韓家營水文站以上流域,涉及河流為伊遜河下游的干流及其附近較小支流。該區(qū)域處于承德市雙灤區(qū)西部與灤平縣東部結(jié)合地帶,區(qū)內(nèi)韓家營水文站位于承德市雙塔山鎮(zhèn)大龍廟村,為伊遜河出口控制站,屬于國家基本水文站,站址地理坐標為東經(jīng)117°44′、北緯40°58′,集水面積6 787 km2,觀測項目有水位、流量、泥沙、降水、氣溫、水溫、冰情等,多年平均徑流量為3.513億m3。
暴雨發(fā)生區(qū)域為燕山淺山區(qū),兩山之間為河谷地帶,土壤除河流兩岸為草甸土外,其余絕大部分為褐土,主要農(nóng)作物為玉米、水稻、高粱、谷子、土豆及豆類等。區(qū)域內(nèi)植被較好,但遇短歷時強降雨,易發(fā)生山洪災害,河流沖淤變化較大,地面高程為370~450 m,平均坡降為2.2‰,地勢自西北向東南下降。
該區(qū)域?qū)倥瘻貛Ш椭袦貛О霛駶櫞箨懶约撅L氣候,四季分明,多年平均降水量502.7 mm,其中7—8月降水量占年降水量的47%~61%,6—9 月降水量占年降水量的74%~83%。淺層地下水開采較少,埋深相對較小。
2022 年6 月10 日,受東北冷渦和暖濕氣流的共同影響,伊遜河韓家營水文站以上流域發(fā)生局地強降雨過程。10日傍晚19時,灤平縣小營鎮(zhèn)附近開始降雨,降雨區(qū)自西北向東南延伸,先后發(fā)生強降雨過程,其間伴有較強的冰雹,至22時基本結(jié)束,暴雨過程歷時3 h 左右。暴雨中心位于灤平縣小營鎮(zhèn)瓦房村,降水量達304.8 mm,其下游23 km 處為伊遜河韓家營水文站,其他降水高值位于灤平縣小營鎮(zhèn)小營村、付營村,雙灤區(qū)西地鎮(zhèn)孫營村、前營村。此次暴雨呈現(xiàn)出歷時短、強度大、局地性強等特點。
2.2.1 降水
“6·10”暴雨中心位于灤平縣小營鎮(zhèn)瓦房村,其附近有3 處基本雨量監(jiān)測站點,分別是瓦房村上游10 km 的紅旗站、瓦房村下游23 km 處的韓家營站和距離瓦房村直線距離8.5 km 處的三道河子站,3 處基本雨量站均不在此次暴雨覆蓋范圍內(nèi),也不在調(diào)查區(qū)域之內(nèi)。此3處雨量監(jiān)測站點同期降水量為紅旗站20.2 mm、韓家營站5.4 mm、三道河子站3.8 mm[1]。
此次暴雨調(diào)查在灤平縣小營鎮(zhèn)和雙灤區(qū)西地鎮(zhèn)設(shè)置多處調(diào)查點,調(diào)查期間細致地詢問了調(diào)查點附近的指認人員,對各種承雨器具進行了深入的檢查和稱量,經(jīng)過對調(diào)查結(jié)果的評價,認為處于較為可靠等級以上的調(diào)查點為小營、瓦房、付營、郎營、康營和前營6處,最終計算得出這些調(diào)查點的降雨量,最大降雨量為瓦房的304.8 mm,其次為付營的281.7 mm。根據(jù)分析,本次暴雨兩站降雨量占該區(qū)域多年平均降水量的50%~60%。伊遜河“6·10”暴雨調(diào)查結(jié)果,詳見表1。調(diào)查點降雨量分布,如圖1所示[2]。
圖1 調(diào)查點降雨量分布
表1 伊遜河“6·10”暴雨調(diào)查結(jié)果
經(jīng)過對比暴雨區(qū)域附近的基本雨量站紅旗站、韓家營站以及三道河子站的降水過程(降水自6 月10 日19 時開始,至22 時結(jié)束,暴雨過程持續(xù)3 h 左右)發(fā)現(xiàn),主雨區(qū)降水主要集中在2022 年6 月10 日19 時15 分—21 時45 分,歷時約2.5 h。經(jīng)調(diào)查,本次降水過程的暴雨中心位于瓦房村,降水量核定為304.8 mm。按照《河北省暴雨圖集》分析,瓦房村最大3 h 暴雨重現(xiàn)期超過200 a 一遇,屬于特大暴雨級別。
此次暴雨覆蓋的地理范圍大致在北緯40°57′~41°07′、東經(jīng)117°37′~117°47′,籠罩區(qū)域面積147 km2。根據(jù)實測水文資料和調(diào)查分析成果,繪制“6·10”暴雨過程的降水量等值線圖,如圖2 所示。經(jīng)分析可知,本次暴雨過程降水量在100~150 mm 的籠罩面積為32 km2;降水量在150~200 mm 的籠罩面積為25 km2;降水量在200~250 mm的籠罩面積為17 km2;降水量在250~300 mm 的籠罩面積為13 km2;降水量超過300 mm 的籠罩面積僅為3 km2,強降雨空間分布高度集中,屬典型的區(qū)域性暴雨[3]。另外,從圖2 可以看出,降雨量等值線呈西北—東南沿伊遜河河谷走向延伸,空間分布與該區(qū)域地形具有較強的符合性,充分說明本次暴雨的形成與地形因素有較大關(guān)系[4,5]。
圖2 降水量等值線
2.2.2 冰雹
本次暴雨過程中,降雹幾乎伴隨整個暴雨過程,具有歷時長、粒徑大、致災性強的特點。據(jù)調(diào)查,本次暴雨過程中降下的冰雹最大直徑超過30 mm,調(diào)查地點墻角處積雹深度甚至達到40~50 cm,如此量級的冰雹給當?shù)貛韲乐氐谋模率篂那檠┥霞铀?/p>
受本次強降雨影響,處于暴雨中心下游23 km的韓家營水文站發(fā)生較大洪水,該站洪水起漲迅猛、降落快速。根據(jù)監(jiān)測資料分析可知,該站洪水于6 月10 日21 時開始起漲,起漲水位為364.74 m,起漲流量為6.41 m3/s;至10 日23 時30 分洪水達到峰頂,洪峰水位為366.22 m,水位變幅為1.48 m,實測洪峰流量為182 m3/s。本次洪水過程洪峰持續(xù)時間僅為30 min,漲水歷時2.5 h,至12 日0 時洪水落平,整個洪水過程歷時27 h。本次洪水過程經(jīng)過切割基流分析計算后,洪水總量為0.036 6 億m3,折合徑流深為24.9 mm,徑流系數(shù)為0.148。韓家營水文站實測洪水過程,如圖3所示。
圖3 韓家營水文站流量過程線
(1)受天氣和地形的影響,“6·10”罕見強對流天氣造成的局部特大暴雨具有降雨高度集中、降水強度大、降水量級大的特點,同時因降雹幾乎貫穿整個暴雨過程,致災性強。因此,此次暴雨洪水造成了嚴重經(jīng)濟損失,導致周邊村鎮(zhèn)數(shù)千人受災,房屋、道路損毀,電力、通信中斷,農(nóng)作物減產(chǎn)甚至絕收。
(2)通過對洪水的分析可知,高強度的局地暴雨引發(fā)的洪水來勢兇猛,具有暴漲暴落、預見期短且突發(fā)性強的特征。
(3)本次強對流天氣過程在暴雨洪水的預警上給予了深刻的警示,在防災減災工作中要持續(xù)加強暴雨洪水預警的能力和水平,加大防洪減災的宣傳力度,提高群眾防洪和自我防范意識,特別是山區(qū),河道狹窄,要避免河道侵占的現(xiàn)象發(fā)生,從而提高河道行洪能力。
(4)經(jīng)過本次暴雨洪水調(diào)查分析發(fā)現(xiàn),本次暴雨區(qū)水文監(jiān)測站點稀少,難以滿足準確掌握暴雨時空分布情況的需求。建議今后應加大暴雨易發(fā)區(qū)水文監(jiān)測站的建設(shè),增加站網(wǎng)密度,為實時監(jiān)測、提高預報預警能力、科學分析暴雨洪水和防災減災提供信息支撐。