欢迎您来到全国水雨情信息网站! 2021年1月28日 星期五
 
  当前位置: 首页--水利百科--防洪--洪水

黄河洪水

2020-04-09 21:01

黄河流域的洪水按成因主要分为暴雨洪水和冰凌洪水两大类。冰凌洪水在黄河下游发生在1月份、2月份。宁夏、内蒙古河段多发生在3月末,融冰解冻开河的洪水流至下游适值桃花开放时期,故称桃汛。暴雨洪水发生在7月份、8月份的称伏汛,发生在9月份、10月份的称秋汛,两者时间相连,习惯上通称伏秋大汛。伏秋大汛是黄河流域的主要洪水期,历史上的洪水灾害大多发生在这一时期,对下游威胁最严重。

暴雨特性

暴雨成因

(1)中游暴雨。从天气系统分析,地面多为冷峰,高空多为切变线、西风槽、低涡、三合点和台风等。从大气环流形势分析,可分为纬向型和经向型。纬向型暴雨天气系统的特点是东亚西风带盛行,因此环流多出现切变线、三合点、西风槽等。暴雨带多呈东西向、东北西南向,暴雨区与西太平洋副热带高压位置关系密切。这种天气系统一般造成黄河河口镇—龙门区间(简称河龙间)及泾河、北洛河、渭河一带暴雨,如造成1933年、1843年洪水的暴雨。经向型暴雨天气系统的特点是东亚西风带经向环流,多出现南北切变线、台风(倒槽)和东风波等。这种天气系统可造成三门峡—花园口区间(简称三花间)和汾河下游的大暴雨,有时也影响到黄河下游。三花间暴雨强度大,如1958年7月中旬暴雨,垣曲站实测日雨量为366mm,洛河支流的涧河任村的调查日暴雨达650mm。以东西切变线为主的暴雨,雨区多呈东西向带状分布,出现在黄河中游地区,降雨面积较大,暴雨历时长,强度一般不很大。但是,有时也产生局部性、历时短、强度特大的暴雨。据调查,1977年8月1日内蒙古乌审旗地区10h最大点雨量达1 400mm,为世界罕见。

(2)上游暴雨。受高原热力与动力影响,多以西南—东北向切变线和低涡为主,一般受西太平洋副热带高压西伸,孟加拉湾和南海暖湿空气不断北上而与冷空气相遇,可产生持续性降雨天气,造成面积大、历时长、雨强不大的连绵性的降雨,暴雨中心一般多在玛曲、洮河上中游和湟水、大通河一带。如1931年8月中旬~9月上旬,连续降雨约1个月,150mm雨区范围为11.6万km2,久治站自8月13日~9月19日,总降雨量达634mm。黄河上、中游暴雨一般不同时发生,河口镇—三门峡(简称河三间)与三花间的大暴雨不同时发生,当河三间发生暴雨时,三花间经常受太平洋副热带高压控制而无雨或处于雨区边缘。当三花间降大暴雨时,青藏高压一般较强,三门峡以上大部分地区受其控制。有时东西向雨带可贯通三门峡以上渭河和三花间,但均为一般暴雨。

时空分布

流域内暴雨的起始日期南早北迟。黄河中、下游以7月份暴雨频次最高,8月次之。黄河中游三花间发生大暴雨的时间一般为7月中旬~8月中旬,河三间则以8月份出现暴雨居多。黄河上游大雨一般以7月、9月频次最多,8月份出现机会较少。流域内的降水量分布很不均匀,西北少,东南多,地区间年降水量变幅为150~700mm,多年平均年降水量为476mm。少雨带位于青海兴海县以下的黄河干流两岸狭窄长条和兰州至包头一线的北侧一带,年降水量均小于300mm,最少在内蒙古的磴口附近,仅145mm。多雨区在黄河上游玛曲一带以南及秦岭至伊、洛河上游,年降水量在800~900mm,局部可达1000mm。6~9月降水量占全年65%~80%。不同年份降水量变化也比较大,最大值与最小值之比一般为1.6~7.0。

洪水特性

黄河洪水特性除与流域面积内的暴雨特性有关外,也与各河段的地形、地貌、土质、植被等自然条件有关。

产流、汇流

由于各河段的自然条件不同,其产流、汇流情况也各不相同。

(1)兰州以上河段。河长2 119km,流域面积22.3万km2,其中石山区占48.5%、黄土区占9.9%、风沙区占8.0%、草原区占33.6%,植被较好,多湖泊、沼泽,产流基本属蓄满产流,暴雨洪水径流系数0.4~0.6。

(2)兰州至河口镇河段。河长1 353km,流域面积20.5万km2(包括闭流区),河道坡度平缓,两岸为干旱、半干旱黄土丘陵及沙漠地区,产流少。

(3)河口镇至龙门河段。河长725km,流域面积11.16万km2,其中石山区占11.3%、黄土区占58.8%、风沙区占29.9%,两岸多支流汇入黄河,产流量最大,产流属超渗产流,暴雨洪水径流系数0.15~0.30。

(4)龙门至三门峡河段。河长240km,流域面积19.1万km2,其中黄土区占65.7%、石山区占22.8%,其间有渭河、北洛河、汾河汇入,产流属超渗产流,暴雨洪水径流系数0.25~0.40。

(5)三门峡至花园口河段。河长241.0km,流域面积4.2万km2,其中石山区占45.9%、黄土区占44.6%,其间有伊洛河、沁河支流汇入,下游均有堤防,遇大洪水时常决溢,有较大滞洪削峰作用,属蓄满产流,暴雨洪水径流系数0.3~0.6。

(6)花园口至河口段。河长785.6km,流域面积2.2万km2,河道为上宽下窄的地上悬河,对洪峰削减大,其间有金堤河和汶河汇入。

不同来源洪水特点

黄河洪水主要来源于5个地区。由于这5个地区的自然条件不相同,来源于各地区的洪水也各有特点。其中河口镇至龙门、龙门至三门峡、三门峡至花园口区间是黄河下游洪水的主要来源区。

(1)上游兰州市以上河段植被较好,多湖泊、沼泽。洪水洪峰低,历时长,洪水过程线比较矮胖,含沙量小。兰州站一次洪水历时40 d左右,最长可达66 d,最短也有22 d,实测最大洪峰为5 900m3/s(1946年),历史最大洪水8 500m3/s(1904年),洪水多发生在9月份,威胁兰州市和宁夏、内蒙古平原。

上游洪水进入中游的流量多为2000~3000m3/s,是组成中下游洪水的基流部分。有些年份兰州以上大洪水流至中下游也会组成花园口站洪峰。如1981年兰州以上连续降雨35 d,经刘家峡水库、龙羊峡水库施工围堰调蓄,兰州站仍出现洪峰流量5 600m3/s,与渭河洪水汇合后,在花园口站出现洪峰流量7000m3/s。

(2)河口镇—龙门区间属半干旱区,植被差,沟壑纵横,支流众多,暴雨频次多,洪水涨落迅猛,洪水过程线比较尖瘦。一次洪峰历时一般为3~5 d,较大洪水可达10 d。这一区间水土流失严重,而且是粗泥沙主要产区,河流含沙量大,输沙量占全河的55%。

(3)龙门—三门峡区间有渭河、北洛河、汾河支流汇入。渭河南岸支流属半湿润地区,其余属半干旱区。暴雨特点与河龙间相似,但因汾、渭两河流域形状狭长,河道坡度较缓,且受秦岭北麓加水影响,洪水历时较长,一般为10~15 d,洪水过程线为较矮胖型。这一河段也是泥沙主要产区,输沙量占全河的34%。

(4)三门峡—花园口区间为半湿润区,区间有伊洛河、沁河支流汇入,大小支流河道坡度较陡。本区暴雨强度大,最大点暴雨可达400~500mm/d,一次暴雨历时2~3 d,最长达5 d。洪水特点是洪峰高,洪水历时可达10~12 d。

(5)花园口以下地区,由于下游河道淤积抬高,区间流域面积小,洪水加入不大,较大支流有汶河、金堤河、天然文岩渠等。

黄河干流及主要支流的洪水特征值见表1。

表1 黄河干流及主要支流洪水特征值表

表2 黄河花园口站洪水组成特征值表

洪水遭遇

从实测和调查历史洪水分析,由于各区间气候和暴雨特性的差别,兰州以上洪水与河口镇至龙门、龙门至三门峡、三门峡至花园口区间,花园口以下地区均不遭遇。河口镇至龙门、龙门至三门峡区间,雨区呈西南东北向带状分布,洪水常有遭遇,如1933、1843年洪水。三门峡上下地区大洪水不遭遇。三门峡至花园口区间雨区呈南北向带状分布,洪水来势迅猛、预见期短,对黄河下游威胁最为严重,三门峡以上地区洪水,一般不与大洪水遭遇,如1958、1761年洪水。

洪水变幅

黄河洪水年际变幅大,洪量最大值与最小值的倍数,一般河口镇以上为3~4,河口镇以下为6~10,一些支流可达20~30;有时出现连续大水年或连续小水年。

泥沙特点

黄河洪水以含沙量大著称,且有水沙异源的特点。由于黄河中游黄土高原丘陵区土层深厚,黄土土质疏松,暴雨径流强烈侵蚀,洪水含沙量大。据统计,20世纪70年代以前,多年平均年输沙量达16亿t。1933年实测最大输沙量39.1亿t,其中80%以上集中在汛期,且集中在几次洪水。20世纪70年代以后,由于水土保持和各种工程的作用,黄河输沙量有所减少。黄河泥沙的另一特点是水沙异源。据统计,黄河径流的50%以上来自上游地区,而泥沙的90%以上来自中游地区。黄河泥沙的这些特点造成下游的严重淤积。

典型洪水 按洪水组成,黄河洪水大致可分为“上大型”和“下大型”两种(表2)。

“上大型洪水”

以河龙区间和龙三区间来水为主的洪水,如1933、1843年洪水。其特点是洪峰高、洪量大、含沙量大,可使三门峡水库和中下游河道严重淤积。

(1)1933年洪水。8月5~10日河口镇至陕县发生2次大暴雨,雨区呈西南—东北向分布,西自渭河上游,东至汾河上游,波及上游的庄浪河、大夏河和清水河,雨区面积约10万km2,暴雨中心有渭河上游的散渡河、葫芦河,泾河支流马莲河,无定河支流大理河、延水、清涧河中游和三川河,以及汾河中游等4处。整个雨区几乎同时降雨,洪水汇流至陕县站洪峰流量达22000m3/s,是有实测资料以来的最大洪水。这一年来沙量达39.1亿t,孟津至高村河段淤17亿t,滩面普遍淤高1~1.5m。这次洪水给黄河下游造成严重灾害。中游暴雨区洪水横流,人畜漂没,下游堤防决口数十处。如北岸长垣县大车集、石头庄附近等大堤决口,淹没临黄堤与北金堤之间土地3000~4000km2,南岸在兰封小新堤、考城四明堂决口,洪水入南四湖。

(2)1843年(清道光二十三年)洪水。据调查,这场洪水由西南—东北切变线型暴雨形成,雨区主要分布在河龙区间,暴雨中心分布在皇甫川、窟野河一带及马莲河、北洛河上游。根据洪痕高程推算,陕县站洪峰为36000m3/s,同时据洪水淤沙高程和三门峡人门岛顶部唐、宋时代建筑物遗存灰层瓦块以及龙岩村集津仓遗址遗物鉴定,此次洪水重现期约为千年。这场洪水在下游漫溢决口,致使沿河房屋、农田均被冲毁。如中牟堤防决口,洪水经贾鲁河、涡河、大沙河夺淮入洪泽湖。

“下大型洪水”

以三花区间来水为主的洪水,如1958、1761年洪水。洪水特点是洪峰高,预见期短,对下游防洪威胁最严重。

(1)1958年洪水。在7月14~19日三花区间发生4场暴雨,雨区分布在三花干流区间,伊、洛、沁河中下游,以及汾河中下游,暴雨中心在洛河支流涧河上的仁村和三小区间畛水上游的曹村。据调查,仁村最大24 h雨量达650mm,实测垣曲站最大24 h雨量为366.5mm。这次暴雨过程中,三花区间各主要支流洪峰在花园口站基本上遭遇,花园口站最大洪峰流量达22 300m3/s,为实测最大洪水。

(2)1761年(清乾隆二十六年)洪水。据调查考证,8月17~18日在三花间的伊、洛、沁河和10多条小支流普降暴雨,洪水发生遭遇。据洪水位推算,花园口站洪峰为32000m3/s,黄河下游多处决口泛滥。

责编: system