盛長濱,盛濱龍
(1.吉林省白城市水文水資源局,吉林白城137000;2.吉林省大安市水政水資源管理辦公室,吉林 大安131300)
嫩江是松花江北源。嫩江流域三面環(huán)山,流域西側(cè)為大興安嶺東坡,海拔1000~1400 m;系嫩江主要干流及其右側(cè)各支流的發(fā)源地;東側(cè)為大興安嶺西坡,海拔600~1000 m;北側(cè)為大興安嶺伊勒呼里山,海拔1030 m;東南側(cè)為廣闊的松嫩平原,海拔110~160 m。整個流域形態(tài)呈西北東南傾斜,呈現(xiàn)為獨特的喇叭口地形,這種地形條件對嫩江流域降水有較大影響,喇叭口地形將使得低氣流逐步收縮,抬升,而產(chǎn)生對流,有利于降水產(chǎn)生。
嫩江干支流是松花江重要的水源地,流域內(nèi)水系發(fā)育,支流眾多。河網(wǎng)呈樹枝狀,右岸匯入多布庫爾河,甘河,諾敏河,阿倫河,雅魯河,綽爾河,洮兒河,以及霍林河等支流;左岸有門魯河,科洛河,訥謨爾河,烏裕爾河,雙陽河等支流注入。嫩江干流在莫力達瓦旗以上流經(jīng)丘陵地帶,河谷狹窄,坡度較大,以下進入平原區(qū)。河流蜿蜒曲折,多有河洲、汊河、淺灘,河道呈網(wǎng)狀。嫩江主要一級支流(基本為面積大于10000 km2)有8條。
嫩江流域地處北溫帶季風氣候區(qū),大陸性氣候特點明顯。區(qū)域內(nèi)多年平均降水量440 mm;年降水量的多年變化為300~700 mm,流域內(nèi)汛期(6—9月)降水量約占全年降水量的80%。流域內(nèi)形成暴雨的最主要條件是有充沛的水汽和相應的天氣系統(tǒng)。它們將曖濕空氣帶入流域 上空,特別是嫩江干流右側(cè)支流山區(qū),汛期多受北來天氣系統(tǒng)影響,如蒙古低壓、貝加爾湖低壓和冷渦等而產(chǎn)生降雨。而流域洪水主要由汛期暴雨形成。一種是汛期籠罩面積較大的暴雨產(chǎn)生;另一種是汛期在流域內(nèi)某個區(qū)域出現(xiàn)連雨天,時間長達1個月以上,在這連雨之中出現(xiàn)暴雨而形成洪水。從1998年以及歷史已發(fā)生的大洪水分析,流域內(nèi)的大洪水過程多由幾次暴雨洪水疊加而成。由一次暴雨即產(chǎn)生洪水的年份很少,一種天氣系統(tǒng)暴雨形成全流域洪水的情況就更少。
洪水區(qū)與暴雨區(qū)基本一致,即Ⅰ區(qū)是內(nèi)蒙古莫力達瓦達斡爾自治旗也就是尼爾基水庫以上的河流地區(qū),多受蒙古氣旋形成暴雨洪水。由于水汽充沛,雨量往往較大且集中,洪水來勢較猛;Ⅱ區(qū)是齊齊哈爾以上區(qū)域,由于受蒙古氣旋、冷鋒和東北倒槽等天氣系統(tǒng)影響較多,降水歷時較長,各支流洪水雖不集中,但先后匯入嫩江干流而形成大洪水;Ⅲ區(qū)是齊齊哈爾至三叉河口區(qū)域,也就是嫩江中下游區(qū)域,洪水特點是洪量相對較大,洪峰歷時較長。
自有歷史資料記錄以來,嫩江流域主要洪水年份為 1794,1886,1897,1913,1932 年為調(diào)查洪水年份。其中的1794年最早,1932年洪水波及面最廣,實測的大洪水年份有 1953,1956,1957,1960,1969,1995年和1998年。對于嫩江中下游洪水量級居前3位的年份為1998,1932,1969年。嫩江流域主要干支流歷史洪水洪峰流量情況見表1。
表1 嫩江流域主要干支流歷史前三位洪水洪峰流量表m3/s
從1969年和1998年歷史大洪水情況看,1969年是建國以來除1998年外嫩江的實測最大洪水。造成1969年和1998年嫩江特大洪水的天氣系統(tǒng)是非常相似的,均是東北冷渦云系長時間滯留徘徊在嫩江流域,造成流域內(nèi)長歷時、高強度、大范圍暴雨洪水過程的重要成因。
1)洪峰水位1998年較1969年高。1998年嫩江最高水位從上游的阿彥淺至下游的大賚普遍高于1969年。其中阿彥淺~富拉爾基江段高0.30~0.39 m,江橋高1.61 m,大賚高2.40 m(還原值)。
2)洪峰流量1998年較1969年大。1998年嫩江中游同盟、富拉爾基洪峰流量分別是1969年洪峰流量的1.2倍和1.6倍;是江橋洪峰流量的2.5倍;是大賚洪峰流量的2.5倍。
3)洪峰傳播時間1998年較1969年更快。1969年洪峰從同盟到富拉爾基是5 d。從富拉爾基到江橋是2 d,江橋到大賚是7 d。而1998年洪峰同盟到富拉爾基1 d時間多一點,富拉爾基到江橋僅1 d。相比較可以看出,同盟到江橋洪峰時間縮短了近5 d。而江橋到大賚的洪峰間隔時間僅1 d。富拉爾基、江橋、大賚各站洪峰提前的主要原因是區(qū)間洪水匯入造成的。1969年嫩江洪水主要來自于同盟以上河流,同盟以下各支流來水量不大。雅魯河、綽爾河等支流洪水不大,均在1000以下,所以富拉爾基到江橋的洪水主要是同盟站洪峰演進形成的。而1998年富拉爾基到江橋的洪水除同盟以上來水外,區(qū)間來水占很大比重。實際上在同盟站洪峰還未到達富拉爾基、江橋時,由于區(qū)間洪峰與同盟站洪水的峰前疊加,形成復式洪峰。而大賚站洪峰提前的主要原因是江橋到大賚區(qū)間兩處堤防決口造成。
4)形成嫩江洪水的河流區(qū)域不同。1969年洪水來自于同盟以上流域,同盟以下支流來水不大。從江橋的洪峰組成看,同盟洪峰占江橋的83%,區(qū)間來水占17%。1998年嫩江是干支流同時發(fā)水,而且是普遍超出歷史洪水,以諾敏河、阿倫河、雅魯河、綽爾河洪水更為稀遇。江橋的洪峰組成占富拉爾基49.2%,區(qū)間來水占50.8%。
5)高水持續(xù)時間不同。齊齊哈爾、江橋、大賚在1969年超警戒水位天數(shù)分別為19,19,26 d。而1998年超警戒水位天數(shù)是38,49,89 d。與1969年比較分別增長了 19,30,63 d。
6)各時段最大洪量1998年比1969年大。富拉爾基站 1998 年最大 1,3,7,15,30 d 洪量比 1969年各時段最大洪量偏大34%~53%。最大60 d洪量偏大 67%。大賚站 1998 年最大 1,3,7,15,30 d 洪量比1969年偏大70%~93%(實測值)。還原后大賚站各時段洪量是1969年的2.5倍
嫩江流域由于集水面積大,干流長且支流多,河槽對洪水的調(diào)蓄作用也大。嫩江洪水是全流域型的;嫩江干支流洪水十分稀遇,洪水峰高量大;洪峰水位高,高水位持續(xù)時間長;洪水發(fā)生時間早,洪水次數(shù)多;研究表明:嫩江單獨來水同樣可以形成松花江洪水;嫩江是松花江洪水的重要組成部分。