滦河流域 8.12暴雨形式分析与洪水调度

滦河流域 8.12暴雨形式分析与洪水调度

张海英、吕艳

海河水利委员会引滦工程管理局 唐山 064309

摘 要 2005年8月12-13日，受台风与低槽远距离相互作用，滦河流域出现了一次强降雨过程，降雨中心主要集中在洒河、柳河、武烈河、老牛河和瀑河。雨量超过100毫米以上的雨量站达到11个，降水总量及单站降雨量均创近7年来的最高记录。本次降水遵照“利益共享，风险共担”的原则，科学调度，成功实现洪水资源化。机组发电保证率100％，避免弃水0.9亿立方米，可为我局增加直接经济效益1583万元，最大限度的利用了洪水资源，使引滦枢纽工程在之后2年内有充足的水源供给天津市、唐山市，为确保津、冀地区人民生活、经济发展和社会稳定做出了积极贡献。

关键词 滦河、暴雨、副高、台风、防汛调度

1 降水过程简述

2005年8月12～13日，滦河地区出现了一次强降雨过程。降雨中心主要集中在洒河、柳河、武烈河、老牛河和瀑河，降水总量及单站降雨量均创近7年来的最高记录。自8月12日8时起，潘、大水库上游大部分地区开始陆续降雨，截止8月13日8时，降雨量超过100毫米以上的雨量站达到11个，分别是：石佛313毫米、李营131毫米、白马川122毫米、解放235毫米、乌龙矶155毫米、下板城120毫米、党坝124毫米、南五十家子131毫米、石庙子126毫米、上谷131毫米、平泉122毫米、宽城171毫米。

2 暴雨成因分析

2．1 高空环流形势

8月12日08时500hpa天气图上可以看出，贝加尔湖西部一带为一长波槽，槽底部西风气流平直，提供了稳定的冷空气来源。东部长波槽位于110°～120°E，形势东高西低，有利于华北地区生成暴雨。副高西伸偏北，588线已经与渤海岸齐平。在西太平洋台湾附近地区存在一个台风，台风的活动也有利于副高北抬，并且东侧东南气流与副高西侧西北气流汇合，将水汽源源不断的向华北地区输送。

2．2 中低空环流形势

从12日08时700hPa风场(图2左)看，东北地区有冷中心的低涡，低空槽位于华北地区，槽线在110〜120°E, 在850hPa(图2右)，槽线与低涡位置略同。低槽与副高之间，700hPa 图上12m/s以上的风速区基本上在110°E附近，为一致的西南风急流，最大风速在16～18m/s之间，低空急流的强输送使该区域的空气潮湿而不稳定，有利于中尺度对流系统（MCS)的 发生、发展和产生强降雨。同时，地面河北北部到西南一线风向有西北风向东南风切变，曹前西南气流与副高西侧西南气流汇合，引导西南涡与台风倒曹北上，潘家口水库处于西风槽前和副高之间，极易产生暴雨

。

本次强降雨是由台风与低槽远距离相互作用引起的，台风的作用主要为台风东侧东南低空急流的水汽输送。台风的活动也有利于副高北抬。暴雨发生在副髙北面、西风带南缘之间，在低空急流的北侧，高空槽前，南面副高西侧的正涡度中心是登陆台风减弱后的低压。虽然登陆台风与西风带系统有几百公里的距离，但副高与登陆台风之间的东南风急流仍能将水汽输送到华北、东北地区，低空急流的强输送使该区域的空气潮湿而不稳定，有利于中尺度对流系统（MCS)的 发生、发展和产生强降雨。

4 地形作用

彭乃志^[4]等在我国地形与暴雨的若干气候统计分析中指出，半干旱半湿润地区迎风坡一般可使暴雨增强3～50mm，平均增强20mm左右；在半湿润半干旱地区，迎风坡暴雨一般多发生在山前相对平坦的地区，滦河流域地势由西北向东南倾斜，燕山山脉横贯本地区的中部，流域绝大部分是山地。由于暴雨受地形阻挡影响，暴雨中心常呈狭长雨带，并受暖湿气流交绥的强弱作用，有沿流域自上而下的移动；而这种雨带恰好跨较湿润和半干旱地区，较小洪水的形成，往往呈局部面积(指暴雨中心)造峰的汇流现象，如在本地区内所属洒河、武烈河、老牛河等等一些主要支流上。

此次降雨中心主要集中在洒河、柳河、老牛河和瀑河。地形抬升作用较为明显。

3 洪水调度过程

3.1 预报情况

依据潘家口洪水预报系统，经过会商后，得出以下预报结果：此次降雨，潘家口水库预报洪峰流量2600秒立米，最大一日洪量为1.5亿立方米，三日洪量为2.5亿立方米；大黑汀水库最大一日洪量为0.41亿立方米，三日洪量为0.65亿立方米。

3.2 潘、大水库实时来水情况

本次降雨，潘家口水库平均入库洪峰最大流量超过2000立方米/秒。至8月13日20时，潘家口水库水位已从8月12日8时的197.13米骤增至201.74米，12日8时至13日20时平均入库流量达每秒1590立方米/秒；大黑汀水库水位从8月12日8时的130.90米上升到132.70米，12日8时至13日20时平均入库流量达400立方米/秒。

3.3 调度情况

3.3.1 潘家口水库

潘家口水库洪水入库前水位为197.13米，蓄量82768万立米，离汛限水位216米，还有充裕的库容。因此潘家口水库将全部拦蓄本次洪水。

3.3.2 大黑汀水库

12日08时大黑汀水库水位为130.90米，库容2.63亿立方米，距汛限水位（133米）有2.1米，防洪库容尚余0.47亿立方米。同时下游的于桥水库水位为18.79米，防洪库容尚有0.84亿立方米；邱庄水库水位为64.07米，已无防洪库容；陡河水库水位为31.35米，防洪库容尚余0.41亿立方米。根据上游各遥测站点的降雨情况和水库上游中短期天气预报等情况的综合分析，局防办经过认真分析反复推敲，决定改变过去常规的洪水调度模式，实施风险调度。

大黑汀水库入库流量从12日下午4时开始起涨，反推入库洪峰流量为1070立方米/秒，峰现时间为12日18时。我局充分利用此次洪水，大黑汀水库在13日8时分别开始为天津市、唐山市城市供水，其中天津市供水流量65立方米/秒，唐山市供水流量40立方米/秒。13日20时入库流量为200立方米/秒，水位为132.70米，蓄水30275万立米，出库流量105立方米/秒，距汛限水位133米有690万立米库容。

局防办多次商洽，遵照“利益共享，风险共担”的原则，于13日08时实现向天津、唐山两市供水，缓解了大黑汀水库的汛情，确保了大黑汀水库一直处在低于汛限水位运行的状态，没有发生河道弃水。

8.12洪水资源化成功调度，实现机组发电保证率100％，在保证工程安全的前提下，拦蓄了洒河流域的全部洪水，利用洪水向天津供水2.56亿立米、唐山市供水0.31亿立米，避免弃水0.9亿立方米，可为我局增加直接经济效益1583万元，最大限度的利用了洪水资源，使引滦枢纽工程在之后2年内有充足的水源供给天津市、唐山市，为确保津、冀地区人民生活、经济发展和社会稳定做出了积极贡献。