渭干河流域“7.19”、“7.23”洪水特点及其比较分析

钱雪梅

（新疆克孜尔水库管理局，新疆拜城842313）

20世纪90年代以来，由于全球气候变化异常，渭干河流域接二连三地发生大洪水，给库、沙、新三县和人民的生命财产安全带来了威胁。最典型的是1999年“7.19”洪水和2002年“7.23”洪水。其来势凶猛、峰高量大、持续时间长，均为有较全实测水文、气象资料记录的流域性洪水，具有明显的暴雨洪水与中高山冰雪融水叠加形成混合性洪水的特征。这两场暴雨混合型洪水的天气系统成因、洪水来源、组成和遭遇各有其特点。根据渭干河流域“7.19”、“7.23”暴雨混合型洪水的相关资料，结合流域概况，对“7.19”、“7.23”洪水特点及其比较分析分别进行阐述。

1 流域概况

渭干河属塔里木河水系，发源于拜城盆地西部的哈尔他乌山汗腾格里峰冰大板，上游干流称木扎提河，沿途汇入的支流由西向东有：卡布斯浪河、台勒维丘克河、卡拉苏河、克孜尔河，流域面积17 000 km2。最末一条支流克孜尔河汇入木扎提河后称渭干河。五条河流呈梳状分部，天山南麓为河流北山产流区，南缘为秋里塔克山产流区。多年平均径流量为26.2亿m3。河流主要补给区河流，其植被极差，山高、坡陡，并为季节性暴雨区，暴雨造成超过800 m3/s的流量，而平时流量只有160 m3/s左右，因此暴雨径流的破坏性大。渭干河由西向东沿拜城盆地南缘流至盆地东南角的克孜尔千佛洞附近，然后折向南穿过盆地南缘的秋里塔克山进入塔里木盆地北缘。渭干河出秋里塔克山峡谷后，分为沙雅河及英大牙河，河流渐灭于塔里木河北岸附近。渭干河流经阿克苏地区的拜城、新和、库车、沙雅等四个县，全长约340 km（见图1，表1）。

图1 研究区示意图Fig.1 Area in study

2 “7.19”洪水特点及成因

2.1 “7.19”洪水特点

1999年7月中旬至下旬，渭干河流域连续出现高温天气，高空零度等温线数天在5 000 m以上，其中15-17日连续持续高温并伴有两次强降水过程（破城子站降水量为17 mm），致使渭干河流域各河上游中高山区天然冰雪融化，融雪型洪水与暴雨型洪水叠加，形成了“7·19”近重现期50年大洪水。对其洪水特点分析如下：

表1 渭干河流域水文特性一览表Table 1 Hydrological characteristics of Weigan river basin

（1）洪水过程和线峰偏瘦，来势凶猛。最大洪峰流量为2 590 m3/s，持续时间长（2 000 m3/s以上流量持续5 h），一日洪量为1.45亿m3，已基本接近重现期50年洪量标准1.57亿m3。且渭干河各源流均涨水，木扎提河与卡普斯浪河流量均为现有观测系列最大值，见表2。

（2）峰现时间基本相应。除木扎提河外，渭干河各支河洪水几乎同时出现。

（3）峰型有所不同。卡拉苏河、卡普斯浪河、台勒维丘克河、黑孜河洪水过程线峰尖瘦、历时短，属暴雨型洪水；木扎提河洪水过程线肥大、历时长，属冰川、积雪与暴雨混合型。

（4）水位起涨低，涨幅大。“7.19”洪水，克孜尔水库起涨水位1 137.00 m，40 h内库水位上涨至1 142.0 m，涨幅5 m。

2.2 “7.19”洪水成因

（1）1999年7月中旬至下旬，渭干河流域连续出现高温天气，致使渭干河流域各河上游中高山区天然冰雪融化，渭干河各支流均涨水，且洪水（除木扎提河外）几乎同时到达渭干河黑孜水库（入库），这是造成渭干河据历史实测资料第二大洪峰流量的首要原因；

（2）渭干河上游各源流产生洪水的原因为15-17日持续高温，山区冰雪消融，加之山区高空降雨过程，所产生洪水和区间径流的加入使得洪水在出山前得到进一步发展，因而产生冰川、积雪融水与暴雨混合型洪水。

表2 1999年“7·19”渭干河流域各支流主要站洪峰流量统计Table 2 Peak flows at main stations on tributaries of Weigan river basin in the 7.19 flood

3 “7.23”洪水特点

由于受中亚低值系统影响，南天山西部山区出现了强降水天气过程，特别是7月21-23日，受强降水天气过程影响，渭干河上游流域山区发生了强度高、面积广的暴雨。渭干河流域中低山一带降水量达20～30 mm，深山区降水量在50 mm以上，流域内降水持续了30余小时，致使渭干河上游5条支流（木扎提河、卡普斯浪河、台尔维其克河、卡拉苏河和克孜尔水河）同时引发特大洪水，其中4条河流的洪峰流量均达到历史最高。各河流的洪水不断演进发展，渭干河流域出现了继1999年“7.19”重现期近50年洪水后的又一次重现期100年的特大洪水，根据洪水情势，将此次重现期100年特大洪水分析归纳如下。

3.1 “7.23”洪水特点

（1）多数河流洪峰流量为有实测资料以来的第一位。渭干河流域除木扎提河破城子站及卡木鲁克站外，其他3条支流出现了自1956年以来排位第一的特大洪水。卡拉苏河卡拉苏站2002年7月23日出现955 m3/s的洪峰流量；黑孜河黑孜站出现1 570 m3/s的洪峰流量；台勒外丘克河拜城站出现630 m3/s的洪峰流量；卡普斯浪河、台勒外丘克河、卡拉苏河3条支流汇入木扎提河后在托克逊站形成2 180 m3/s的洪峰流量，为该站有实测资料以来第一位的洪水。2002年7月23日渭干河流域及支流出现的洪峰流量均远远超过了该河历年实测的最大洪峰流量（见表3）。

（2）时段最大洪量是实测之最。木扎提河托克逊站7月22-29日的洪水过程最大一日洪量为1.33亿m3，最大三日洪量为2.25亿m3，最大五日洪量为2.85亿m3，最大七日洪量为3.42亿m3。黑孜河黑孜站7月23日的洪水过程最大一日洪量为0.71亿m3，最大三日洪量为1.11亿m3，最大五日洪量为1.46亿m3，最大七日洪量为1.68亿m3。各时段的洪量均为有实测资料以来的第一位。

（3）峰高洪量大。克孜尔水库的入库洪水流量由22日的日均500 m3/s猛增至23日的3 600 m3/s，洪峰超过了克孜尔水库设计重现期100年的洪水标准3 380 m3/s；最大一日、三日及五日洪量标准均超出重现期100年洪水的洪量标准，尤其是7日洪量高达5.23亿m3，超过设计重现期200年洪水标准，比1999年“7.19”等大洪水都大。

（4）超警戒持续时间长，为历史罕见。到洪水消退后的29日，实测“7.23”洪水流量大于克孜尔水库警戒入库流量（700 m3/s）的时段长达54 h，大于水库危险入库流量（1 000 m3/s）持续时段长达30 h。洪水流量1 000～2 000 m3/s的持续时段为12 h，洪水流量2 000～3 000 m3/s的持续时段为15 h，大于3 000 m3/s的持续时间为3 h。因此，“7.23”洪水来势之凶猛，洪峰之高，洪量之大，持续时间之长，为渭干河历史所罕见。

（5）此次洪水泥沙含量很高，水面杂草树木等漂浮物异常多。据阿克苏水文水资源局提供资料计算，仅7月23-27日入库泥沙量高达4 581万t。随洪水入库的漂浮物在坝前覆盖面积最多时达3 km2左右。

3.2 2002年特大洪水成因

（1）最大洪峰流量主要由流域内中低山的暴雨引起。渭干河流域在22-23日中低山一带降水量20～30 mm，深山区降水量在50 mm以上，流域内降水持续了30余小时，其中23日8-14时以后，当晚21∶30汇集到克孜尔水库入库，最大洪峰流量3 600 m3/s。因此，中低山的暴雨产流是形成渭干河流域洪峰流量的主要原因。

表3 2002年渭干河流域各河最大洪峰流量统计表Table 3 Maximum peak flows on tributaries of Weigan river basin in 2002

（2）入库洪量大，洪水历时长，高山积雪不断融化。由于渭干河流域发源于4 500 m以上的高中山区，7月22-23日的大降水过程在深山区以降雪的形式出现，降水天气结束后，24日流域内积雪覆盖率为22%，而2002年7月22-23日降水天气过程出现时，库车零度层高度曾降到4 200 m左右，24 h以后迅速回升至4 500～4 800 m，高山区积雪大量融化，致使河流在最大洪峰流量出现之后，流量回落非常缓慢。

（3）前期降水多，雪线低，土壤湿润增加了产水量。7月上旬末到中旬，渭干河流域连续出现降水天气，高山区降水量增加了山区的积雪，而零度层高度也相应比往年偏低，有利于积雪的积累，中低山的连阴雨降水增加了土壤含水量，22-23日大降水发生时，地表产流系数高，前期的积雪在后期的升温中也有贡献。

4 “7.19”、“7.23”洪水特点及其比较分析

“7.19”大洪水与“7.23”特大洪水都是渭干河流域发生的流域性暴雨洪水与高山冰川融水叠加形成的混合型洪水，两者既有共同点，也有不同之处，经过反复比较分析，主要表现在以下几个方面：

（1）两场洪水发生的月份一致，都是在7月中至下旬。

（2）组成两场洪水的来源不同。1999年“7.19”洪水主要由流域各河上游中高山区天然冰雪消融水组成；而2002年“7.23”洪水主要由暴雨洪水组成。

（3）峰形有所不同。1999年“7.19”洪水峰形尖瘦，陡涨陡落；2002年“7.23”洪水峰形肥胖，涨幅大、回落慢。

（4）洪水量级差异大。“7.19”洪水比“7.23”洪水的洪峰流量小，洪水威胁相对也较小。1999年“7.19”洪水实测洪峰流量为2 590 m3/s，属近重现期50年洪水；2002年“7.23”洪水洪峰实测流量为3 600 m3/s，属重现期100年特大洪水。

（5）涨水历时、涨幅各异。2002年“7.23”洪水涨水历时普遍比1999年“7.19”洪水长，大多河流涨幅也创历史最高。2002年“7.23”洪水水位上涨最大时速46 cm/h，日最大涨幅4.6 m，41 h内库水位上涨6.07m。1999年“7.19”洪水在40h内库水位上涨5m。

5 结语

通过对“7.19”洪水及“7.23”洪水的对比分析知，暴雨洪水发生时间多在汛期的7-8月份。以上两场洪水相隔才3年，特别是2002年“7.23”洪水为重现期100年罕见特大洪水，这表明渭干河流域已进入大洪水的多发期，要提高对潜在的特大暴雨的警惕性和预见性。建议适当提高流域水利工程防洪标准，增加水利工程的安全程度。特别是要加强对局部短历时突发特大暴雨天气系统的监测预报，加强水文预报自动化系统的建设。对水库要配备专门水文预报人员，建立洪水调度系统，科学调度洪水，确保工程安全。

[1]中国水利学会青年科技工作委员会.渭干河及克孜尔水库“7·19”洪水过程分析[M].黄河水利出版社，2010.