拒馬河2012年“7·21”暴雨特性分析

王 彬

（河北省保定水文水資源勘測局，河北 保定 071000）

1 基本概況

拒馬河為大清河支流，發(fā)源于淶源縣淶源盆地的淶源泉，流經(jīng)河北易縣、淶水縣、北京房山區(qū)等縣區(qū)，在張坊鎮(zhèn)附近的鐵鎖崖下分為南、北拒馬河兩支。拒馬河干流長254km，張坊以上流域面積4938km2。北拒馬河流經(jīng)河北淶水縣、北京房山區(qū)和涿州市，在承接胡良河、琉璃河與小清河后稱白溝河；南拒馬河流至高碑店市白溝鎮(zhèn)與白溝河匯合后稱大清河，南鄰漕河、瀑河，北界北拒馬河，流經(jīng)河北省淶水、易縣、定興、高碑店4縣（市）。

拒馬河流域內(nèi)地勢西高東低，在水文地質(zhì)特征上，自西向東呈一定的規(guī)律性，主要有沉積巖、變質(zhì)巖、火成巖、泥質(zhì)灰?guī)r。拒馬河山區(qū)部分有較大支流10余條，大部分在干流左岸。

拒馬河淶源縣石門以上為淶源盆地，石門至紫荊關(guān)之間為開闊谷地，紫荊關(guān)以下流經(jīng)山峽，經(jīng)都衙至張坊始出山區(qū)，山區(qū)河道比降0.311%，而支溝坡度均大于4%，故在各支流匯入干流河口處均有沖擊區(qū)。

張坊至落寶灘區(qū)間有龍安溝匯入南拒馬河，此區(qū)間主要為丘陵地帶，南、北拒馬河、白溝河流經(jīng)地帶為平原區(qū)，水位落差較小，但平原區(qū)河道下滲情況嚴(yán)重。地下水徑流方向與干流流向大體一致。

本流域處于溫帶大陸季風(fēng)氣候區(qū)內(nèi)，季節(jié)性差別較大，多年降水量740mm左右，且降水大都集中在6～9月份，占全年降水的70%～80%。

2 暴雨分析

2.1 暴雨過程及時空分布

受副熱帶高壓和西來槽的共同影響，2012年7月21日凌晨保定開始降雨并逐時增大，拒馬河流域發(fā)生了一場歷時短、降雨強(qiáng)度大、歷史上罕見的大暴雨（以下簡稱“7·21”暴雨）。暴雨中心出現(xiàn)在拒馬河上游淶源縣王安鎮(zhèn)一帶，強(qiáng)降雨過程引發(fā)了拒馬河大洪水，對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)造成了巨大的損失。

暴雨中心自保定西南阜平開始，向東北方向移動，在淶源、易縣、淶水山區(qū)維持不動，21日13時～19時暴雨中心王安鎮(zhèn)最大6h降水量274.6mm。此后山區(qū)降水逐步減弱，暴雨中心移到平原區(qū)，21日19時平原涿州市區(qū)開始降暴雨，19時～22時最大3h降水220.8mm。平原區(qū)暴雨中心在保定市東部由北向南移動，高碑店市區(qū)、雄縣新蓋房相繼出現(xiàn)暴雨，最大1h降水量分別為61.8，90.4mm。降水于22日2時后逐步停止。

利用拒馬河張坊以上流域28個雨量監(jiān)測站點(diǎn)的降水資料對拒馬河暴雨進(jìn)行統(tǒng)計計算分析。監(jiān)測雨量站點(diǎn)實(shí)測降水量情況如表1。

表1 拒馬河流域雨量站降水量統(tǒng)計表

2.2 暴雨特性

2.2.1 降雨量大

三是實(shí)行稅收優(yōu)惠政策。商城縣政府應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)給予旅游企業(yè)相應(yīng)的稅收優(yōu)惠政策，抓住旅游業(yè)發(fā)展契機(jī)，培植新的稅收增長點(diǎn)，為旅游業(yè)營造公平、有序的良性生存環(huán)境，進(jìn)而促進(jìn)旅游業(yè)健康發(fā)展。

拒馬河流域次降雨量大于100mm的雨量站點(diǎn)有23個，大于200mm的有11個，300mm以上有3個。最大點(diǎn)為淶源縣王安鎮(zhèn)378.6mm。

2.2.2 暴雨強(qiáng)度大，歷時短

此次拒馬河出現(xiàn)的特大暴雨，降雨強(qiáng)度之大歷史罕見。暴雨中心淶源縣王安鎮(zhèn)次降水量378.6mm，其次為淶水縣偏道子335.6mm。王安鎮(zhèn)最大6h降水量274.8mm，占次降水量的73%；最大3h降水量168.0mm，占次降水量的44%；最大1h降水量86.8mm，占次降水量的23%。

此次降水持續(xù)時間短，暴雨中心包括峰后零星小雨，總歷時18h。

2.2.3 暴雨籠罩面積小

依據(jù)各監(jiān)測雨量站點(diǎn)的降水資料，點(diǎn)繪了拒馬河“7·21”次降水量等值線圖，如圖 1，并計算出“7·21”次降雨的籠罩面積。

拒馬河張坊以上流域面積4938km2，其中大于300mm的籠罩面積396km，占流域面積的8.2%；大于200mm的籠罩面積1548km，占流域面積的31.3%；大于100mm的籠罩面積為3419km2，占流域面積的69.2%。

通過 2012 年“7·21”暴雨與歷史暴雨“63·8”、“96·8”比較，其暴雨特點(diǎn)是持續(xù)時間短，暴雨總量偏小，暴雨強(qiáng)度較大，雨區(qū)面積較小。拒馬河暴雨“7·21”暴雨中心各時段降雨量均小于“63·8”暴雨，但超過“96·8”暴雨中心各時段的降雨量。

2.3 暴雨總量

采用水文部門雨量站監(jiān)測資料，利用泰森多邊形法計算流域面平均降水量。計算公式為：

式中 ai為第個雨量站所在單元的面積，i=1,2，…，n；pi為第 i個雨量站的降水量，i=1,2，…，n；n 為雨量站個數(shù)。

通過計算，拒馬河張坊以上平均降水量176.1mm，折合成水量8.47億m3。

2.4 暴雨頻率分析

針對拒馬河“7·21”暴雨頻率分析，選取了 1、3、6、24h 4個時段，選擇王安鎮(zhèn)和偏道子兩站為暴雨代表站，根據(jù)《河北省設(shè)計暴雨圖集》（2002年版）對代表站的不同時段進(jìn)行暴雨頻率分析計算。頻率計算如表2。

表2 “7·21”暴雨代表站不同時段頻率降雨量

通過計算分析，此次暴雨中心王安鎮(zhèn)最大6h降水量274.8mm，為超千年一遇暴雨；最大24h降水量378.6mm，為300年一遇暴雨。偏道子最大6h降水量266.2mm，為超千年一遇暴雨；最大24h降水量335.6mm，為200年一遇暴雨。

2.5 暴雨成因分析

此次降雨過程強(qiáng)度之大歷史罕見，分析其原因主要有以下4個方面：

（1）主要影響系統(tǒng)是高空槽前的低層低渦和切變線，副高的西進(jìn)東退也對暴雨也有一定影響。

（2）降水過程中高低空急流配合較好，尤其是強(qiáng)降雨時段的高強(qiáng)低空急流為暴雨的持續(xù)提供了良好的水汽條件。

（3）東南風(fēng)的加強(qiáng)和地形的抬升作用是造成保定西北部大暴雨的主要原因；中小尺度輻合的穩(wěn)定是保定東北部大暴雨持續(xù)的主要原因。

（4）在穩(wěn)定少動的低空切變線形成的暴雨區(qū)內(nèi)，產(chǎn)生降水的主要云團(tuán)移動緩慢，高強(qiáng)度的降水主要產(chǎn)生在云團(tuán)移動方向的后側(cè)的TBB等值線密集區(qū)。

3 結(jié)語

（1）2012 年“7·21”暴雨是拒馬河流域發(fā)生“96·8”以來最大的一次大暴雨，短歷時、高強(qiáng)度為千年一遇暴雨。形成的洪水峰高量小，來勢迅急兇猛，預(yù)見期短，成災(zāi)嚴(yán)重。

（2）利用先進(jìn)技術(shù)和手段，加強(qiáng)水文預(yù)報預(yù)警工作，努力減少洪水給社會造成的災(zāi)害。

［1］河北省水文水資源勘測局.河北省2012年暴雨洪水分析報告［R］.2013.

［2］保定市水利局.保定市水資源第二次評價報告［R］.2006.

［3］河北省水文水資源勘測局.河北省設(shè)計暴雨圖集［R］.

［4］保定地區(qū)水文站.河北省保定地區(qū)水文計算手冊［R］.

［5］河北省水利廳.河北河湖名覽［M］.北京：中國水利水電出版社，2009.