黄河上游历史大洪水省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第1页黄河上游历史大洪水成因分析黄河上游历史大洪水成因分析 摘要摘要:本文经过对黄河上游历史大洪水进行回顾，分析气象与水文背景，以及大洪水成因和外部条件等，寻求其特征和改变规律，为今后防范大洪水提供参考。关键词：关键词：黄河上游 洪水 成因 第2页第3页1 引言引言 自龙羊峡水库1986年下闸蓄水以来，黄河上游1989年遭遇洪峰流量靠近五十年一遇洪水，今后二十多年未发生大洪水，洪峰流量仅到达3430立方米每秒靠近十年一遇标准，黄河上游发生大洪水概率逐年增加，所以掌握历史大洪水资料，研究和分析发生大洪水成因和外部条件，寻求其特征与改变规律，对防范今后可能出现大洪水，最大程度降低洪灾损失含有主要意义。第4页黄河上游示意图第5页2 黄河上游洪水特征黄河上游洪水特征o2.1 流域概况流域概况o 黄河上游为河源至内蒙古托克托（河口镇），河长3472公里，流域面积386000平方公里，占全流域面积51%，主要支流有黑河、白河、洮河、湟水、大通河等。玛多（黄河沿）以上称河源段，湖泊、草滩、沼泽众多，海拔高但地势平坦，河谷宽敞；玛多以下至青铜峡，黄河穿行于高山峡谷中，川峡相间，水流湍急，蕴藏着丰富水能资源，其中位于青甘川三省交界处黄河第一弯河曲地域，是黄河流域产流高值区；黄河出青铜峡后流经宁夏灌区和河套灌区，两岸几无支流加入，地势平坦，引水便利。第6页2 黄河上游洪水特征黄河上游洪水特征o2.2 洪水划分o 依据水文情报预报规范洪水量级划分：水文要素重现期小于洪水，为中小洪水；水文要素重现期为大于等于，小于50年洪水，为大洪水；水文要素重现期为大于等于50年洪水，为特大洪水。第7页2 黄河上游洪水特征黄河上游洪水特征o2.3 2.3 洪水特征洪水特征 o 黄河上游地处青藏高原东北角，夏季当西太平洋副高强大西伸，且停滞少动，使高原上空偏南气流显著增强，此时孟加拉湾暖湿空气不停北上，此时如有冷空气南下，则形成连续性连阴雨天气。o 黄河上游大洪水多出现在7至9月，因为降雨面积大，历时长，加上流域内湖沼草地调蓄作用等，洪水过程涨落平缓，历时长普通一次洪水过程平均为30至40天。第8页2 黄河上游洪水特征黄河上游洪水特征o 黄河上游洪水主要来自兰州以上地域，其中兰州以上洪水又主要起源于龙羊峡以上。兰州以下至安宁渡水量略有增加，安宁渡以下至河口镇因为黄河流经流域内最干旱地域，多年平均降水量仅150300毫米，汛期加水也极少，与兰州以上洪水遭遇机会也不多，加之宁蒙河套平原河道宽浅，河槽调蓄作用较强，而且因为浇灌引水、河道蒸发渗漏损失等原因，即使流域面积增加但洪峰流量与洪水总量却往往有较大削减，普通可削减20%25%。第9页3 主要洪水主要洪水o 兰州是黄河流经九省区唯一穿城而过大城市，黄河兰州段自明代（1368年）至今共发生大洪水25次。平均25年出现一次。其中1949年以来共现4次，即1964年7月，洪峰流量5600立方米每秒；1967年9月，洪峰流量5590立方米每秒；1981年9月，洪峰流量5600立方米每秒。1989年6月至7月因为龙羊峡水库调蓄，尽管兰州洪峰流量仅3530立方米每秒，但上游唐乃亥水文站洪峰流量4820立方米每秒，仍到达大洪水标准。第10页3 主要洪水主要洪水o 据史料记载：明嘉靖十四年（1535年）六月大雨，洪水河溢十余丈，自西抵东六十里，没溺人口数百，畜类无算；清道光七年（1827年）7月，兰州黄河水涨，兰州、榆中沿河及东部各滩田、房屋淹没甚多，灾民无处栖身；清咸丰八年（1858年）6月22日，黄河水大涨，兰州冲断浮桥，盐场堡沿河淹死百余人；清光绪三十年（19）兰州出现大洪水，据水文调查论证，7月18日，最大流量达8500立方米每秒，这是据史载资料分析取得黄河兰州段最大洪水。第11页3 主要洪水主要洪水o 1946年9月13日，黄河兰州段出现最大流量5900立方米每秒，这是水文实测记载最大洪水。据记载，当初铁桥墩全部淹没，雁滩、段家滩、五里滩、张家滩、刘家滩、王家滩、人心滩、红柳滩被淹田地200余公顷，居民上树避灾。第12页3 主要洪水主要洪水o3.1 19最大历史洪水o 197月上旬黄河河源等地开始降雨，11日至18日，在青藏高原东侧青海东部及川西北等地，降了连续5至7天大雨，降雨期间环流形势是副高北进西伸强而稳定，印度低压偏北，西南气流强而连续，巴湖低槽迟缓东移并不停分裂小槽，使雨区上空形成稳定锋区，造成大面积连续较久大雨或暴雨。第13页3 主要洪水主要洪水o 依据调查及历史文件，黄河兰州段从7月11日起涨，18日出现洪峰8500立方米每秒，洪水历时约20余天，15天洪量达87亿立方米。o3.2“81.9”3.2“81.9”洪水洪水第14页3 主要洪水主要洪水o1981年8月13至29日黄河上游连续降雨17天，尽管雨量不大，但起到增加土壤湿度，抬高河道底水作用。8月30日至9月13日又连续降雨15天，该时段降雨范围较大，雨量又集中在8月30日至9月5日几天内，降雨量达100至150毫米。其主要环流特点为：极涡中心偏于西半球，当位于中高纬度乌拉尔山高压脊逐步加强与伊朗高压迭加形成强大长波脊时，巴湖至贝加尔湖低压槽也显著加强，因为它建立稳定，经常分裂出小槽和小股冷空气不停南下东移侵入黄河上游地域。与此同时，位于低纬度第15页3 主要洪水主要洪水o印度低压偏北，印度季风气流顺利进入高原东部，势力强大副高脊线已达25N附近，西伸脊点达5E附近，致使我国西部维持一支强劲西南气流，孟加拉湾暖湿气流源源不停地沿高原东侧向北输送，为产生大范围降雨提供了有利条件。o 黄河唐乃亥站9月13日出现洪峰5450立方米每秒，因为受龙羊峡水库施工围堰和刘家峡水库调蓄，兰州断面9月15日出现洪峰5600立方米每秒（还原计算为7090立方米每秒），15天洪量62.6亿立方米（还原计算为77.7亿立方米）。第16页3 主要洪水主要洪水o3.3“89.6”3.3“89.6”洪水洪水o 1989年5月份，黄河上游降水量显著增多，流域来水有了较大幅度增加，尤其是进入6月份以后交替发生大范围连续性大、中、小降雨过程，致使流域来水猛涨，至6月13日22：00,唐乃亥水文站断面实测最大洪峰流量为4820立方米每秒，洪峰频率靠近50年一遇，仅次于1981年5450立方米每秒，是建国以来第二位大洪水，年来水量达327亿立方米，相当于年平均流量1040立方米每秒，为自1956年有实测资料以来第一位。第17页4 结论结论o 什么时候将会发生大洪水当前还不能准确预测，但可能发生什么样洪水，是能够从历史资料中作出预计，大洪水雨情特征非常相同。黄河上游发生大洪水，是多方面原因综合作用，总结主要有以下：o4.1 4.1 前期降雨较多，流域下垫面饱和前期降雨较多，流域下垫面饱和。o 大洪水发生前都有一个小量级连续降雨过程，土壤含水量逐步提升，产流系数增大，产流模式为蓄满产流。第18页4 结论结论o4.2 4.2 气象背景配合，出现长历时，大范围降雨。气象背景配合，出现长历时，大范围降雨。o大气环流形势支持大范围连续降雨过程，普通强度小，50毫米以下，黄河上游主产流区降水日数连续15天以上，面积大，10至20万平方公里，而且降雨范围影响到长江流域部分地域。o4.3 4.3 基流较大基流较大。o 6至7月大洪水普通上年10月汛末流量就较大。第19页4 结论结论o4.4 4.4 其它原因其它原因o 经过太阳黑子周期性改变与黄河上游大洪水相关性统计分析和灰关联度计算，表明黄河上游大尺度天气系统与太阳黑子含有很好相关性，均发生在太阳黑子峰、谷年或峰、谷年前一年，能够经过太阳黑子改变对年最大洪峰流量进行定性预测。第20页4 结论结论oENSO现象是厄尔尼诺厄尔尼诺（ElNino）现象和南方涛动（Southern Oscillation）现象总称,它们对全球性大气环流和海洋情况异常都有重大影响,最终造成陆地上洪涝灾害。统计结果表明,ENSO现象与黄河上游唐乃亥以上流域径流丰枯有着亲密关系。总体而言,伴伴随ElNino事件发生,黄河上游出现枯水概率较大,而黄河上游洪水常伴伴随LaNina事件发生。第21页第22页