暴雨特性
由於夏季太平洋副熱帶高壓勢力加強，海河流域處於熱帶海洋氣團與極地大陸氣團交綏地帶，氣候濕潤，降雨增多。但歷年此氣團的進退時間、影響範圍、強度極不一致，流域的降水量變差很大，時常發生旱澇災害。流域最大24小時暴雨量均值為60～80mm，變差係數為0.6～0.8。是中國暴雨年際變化最大的地區之一。由於山脈地形的抬升作用，太行山、燕山迎風坡形成暴雨集中地區，著名的暴雨中心有河南省湯陰縣弓上；河北省永年縣臨關、內丘縣獐么縣、平山縣獅子坪、完縣司倉及遵化縣馬蘭峪等。流域內暴雨日數少，太行山、燕山迎風坡暴雨日數約2.5天，平原地區多為2天。年雨量的80%集中在7月和8月，其中7月下旬～8月上旬雨量約占汛期降水量的45%。暴雨強度大，中國大陸暴雨極值出現多出現在該流域，如河北省尚義縣玻璃溝1973年6月25日1.5小時降雨430mm，康保縣白腦包1972年6月25日2.5小時降雨550mm，內丘縣獐么1963年8月4日24小時降雨950mm，8月2～8日7天降雨2051mm。據1954～1975年日降雨量大於100mm的77次暴雨統計分析，西風槽、西南渦、西北渦、南北向切變線、東蒙古低渦、颱風或颱風倒槽是影響該流域暴雨的主要天氣系統。1963年8月上旬獐么特大暴雨則為切變、西風槽及西南渦相配合，並伴隨著中、小尺度擾動形成阻塞天氣造成的。
洪水特性
海河主要洪水特徵值海河水主要來自夏季暴雨，暴雨洪水發生時問非常集中。據暴雨中心大於300mm的33次暴雨統計，有22次發生在7月下旬～8月上旬。洪水與暴雨相應，最大30天洪量一般占汛期（6～9月）洪量的50%～90%。而5～7天洪量可占30天洪量的60%-90%。洪峰多是尖瘦形。上游各支流，特別是位於太行山、燕山迎風坡的眾多支流，集水面積不大，但洪峰流量多達數千甚至上萬立方米每秒，洪峰模數很人，一般在1～10立方米/(秒﹒平方公里)，少數河流可達立方米/(秒﹒平方公里)，如滏陽河支流、泜河西台峪站集水面積124平方公里，1963年實測洪峰流量3900立方米/秒，洪峰模數高達31.4立方米/(秒﹒平方公里)。各河洪峰、洪量年際變化很大，如大清河北支拒馬河張坊站1965年洪峰流量僅44.9立方米/秒，而1801年調查洪峰流量為20000立方米/秒。流域內多數河流洪峰流量的C值為1.10～1.40，其中滏陽河及大清河為1.40～1.70,個別站如滏陽河東武仕站則達1.80。3～7天洪量的C值為1.20～1.40，其中沙河朱莊站為1.90；30天洪量的C值一般為1.00～1.20，滏陽河艾辛莊站高達1.60。海河流域主要河流洪水特徵值見表。典型洪水
該流域有水文記載以來，大洪水年有1917、1924、1939、1956、1963年等。根據資料，南部水系和北部水系的洪水一般不遭遇，當南系漳衛、子牙、大清等河發生特大洪水時，北系各河及東部平原洪水均較小。如1956年8月、1963年8月及1794年（清乾隆五十九年）等洪水。當永定河、北運河、潮白河及薊運河發生特大洪水時，南部各河洪水則較小，如1939年洪水。
1963年洪水
1963年洪水主要發生在漳衛、子牙、大清河3個河系，洪量之大，來勢之猛，影響範圍之廣，均為該流域所罕見。8月1日開始降雨，各河上游多出現2次洪峰過程，第1次在8月3～5日，第2次在8月6～8日。洪峰接踵而來，岳城、東武仕、臨城、崗南、黃壁莊、橫山嶺、王快、西大洋、龍門、安各莊等大中型水庫共攔蓄洪水31.18億立方米，相繼溢洪，許多中小型水庫漫壩溢流，有的發生了垮壩事故，有些河堤決口。
(1)漳衛河洪水。衛河支流淇河新村站8月8日洪峰流量5590立方米/秒，沿岸利用了長虹渠、小灘坡、白寺坡等所有滯洪區。漳河觀台站8月6日洪峰流量5470立方米/秒，南堤在三宗廟、二分莊等5處分洪入大名泛區，北堤在嚴橋決口，向黑龍港地區寅泄洪水12.96億立方米。漳河、衛河分洪潰口後，南運河稱鉤灣站8月10日洪峰流量仍達3240立方米/秒，8月13日向山東恩縣窪分洪6.77億立方米。
(2)子牙河洪水。滏陽河是特大暴雨中心區，也是洪水來量最多的地區，子牙河臨關站8月6日洪峰流量12300立方米/秒，沙河朱莊站同日洪峰流量8360立方米/秒。滹沱河崗南水庫8月7日最大入庫流量4390立方米/秒，冶河平山站5日洪峰流量8900立方米/秒，滹沱河黃壁莊水庫6日最大入庫流量立方米/秒，最大出庫流量6150立方米/秒。滹沱河幹流北堤在無極牛辛莊漫溢2.49億立方米/秒入大清河，在北中山以下安平劉莊等3處口門漫溢約2．O億立方米/秒入文安窪。子牙河與漳河決口洪水平地行洪，使冀南、冀中平原盡成澤國。8月12日石德鐵路衡水漫水段長達20km，最大流量達13900立方米/秒，洪水直瀉賈口窪。
(3)大清河洪水。拒馬河張坊站8月8日洪峰流量9920立方米/秒，瀦龍河北郭村站經上游水庫調洪後，8月8日洪峰仍達5380立方米/秒。白洋淀於8月11日在任丘小關扒口分洪入文安窪，14日淀內最高水位為10.18m，超過保證水位1.08m。上游洪水擴集天津市外圍後，充分利用附近窪地滯洪。文安窪8月30日最高水位為7.19m，東淀31日最高水位為7.06m，賈口窪8月20日最高水位為7.50m，均超過歷史最高水位記錄。東淀、賈口窪超過保證水位的時問長達20天。同時充分利用海河幹流及獨流減河泄洪，8月20日將津浦鐵路二十五孔橋疏通泄洪，使以上3處泄量達5770立方米/秒。由於採取了一系列措施，終於保住了天津市及津浦鐵路的安全。據分析，1963年8月上旬一次暴雨洪水總量達270.16億立方米/秒，其中南運河52.36億立方米/秒、子牙河137.06億立方米/秒、大清河80.74億立方米/秒。以上3條河8月份洪水量為301.29億立方米/秒，8月、9月兩月為332.6億立方米/秒。
1939年洪水
1939年洪水，全流域普遍大水，而以潮白河、北運河、永定河及人清河為主。潮白河密雲縣城調查洪峰流量為10650立方米/秒，密雲城牆沖塌，下游蘇莊上閘7小時月26日被沖毀，洪水奪箭桿河道泛濫於冀東一帶，蘇莊調查洪峰流量為11000-15000立方米/秒。北運河通縣站實測流量1670立方米/秒，加上上游右岸漫溢水量，洪峰流最為2200立方米/秒。永定河盧溝橋7月25日洪峰流量4390立方米/秒，老橋橋面過水，衝倒橋上石欄桿，並經小清河向大清河漫流2580立方米/秒；永定河左堤在梁各莊決口，遙堤以北及北運河右堤間一片汪洋，北寧鐵路（今京山鐵路）短期中斷。大清河各支流多處漫越平漢鐵路（今京廣鐵路）。7月底白洋淀千里堤潰決，洪水湧進文安窪。8月6日白洋淀十方院最高水位8.98m。子牙河支流滹沱河黃壁莊調查洪峰流量7400立方米/秒。南運河支流漳河觀台站調查洪峰流量為6420立方米/秒，洪水漫過滏陽河與南運河間廣大平原區，與子牙河洪水一併進入賈口窪。7月底，各河洪水匯集天津市西部的東淀、文安窪、賈口窪及北寧鐵路兩側一帶，嚴重威脅天津市。8月4日東淀最高水位達6.52m，20日洪水直入市區，21日海河金湯橋最高水位為3.44m，24日沖毀天津至塘沾間的鐵路。7月全流域洪水總最推算為255.66億立方米，其中南運河39億立方米、子牙河56億立方米、大清河75億立方米、永定河27.09億立方米、北運河9.45億立方米、潮白河46.1億立方米、薊運河3.02億立方米。
1895年洪水
1895年（清光緒二十一年）風暴潮，4月27～29日，渤海灣從漢沽、塘沾、歧口至鹽山沿海大部地區發生了一場強烈的暴風雨，隨之而來的大沾口6.10m(海關1892～1901年十年報告書記載為20ft)的異常海潮，當地建築物幾乎全部毀壞，京奉鐵路（今京山鐵路）在新河（距大沽口10km）一帶被海水沖斷，平地水深1.5m左右。
歷史洪水及災害
據歷史文獻和洪水調查分析，自1368年（明洪武年間）～1948年的580年間，海河流域共發生洪災387次，北京受災12次（洪水逼近城區5次），天津受災13次。16世紀以來，以1569年、1801年特大洪水災情最為突出。
1569年（明隆慶三年）洪水：閏六月中旬至七月，流域內發生了2次特大暴雨洪水，暴雨遍及太行山與燕山山麓，子牙河及大清河上游不少村莊有“日接八缸”或“日接九缸”之說。漳河觀台調查洪峰流量達16000立方米/秒，為歷史洪水之冠。滏陽河支流北洺河四里岩村集水面積217平方公里，調查洪峰流量達5900立方米/秒，為1963年調查洪水流量2870立方米/秒的2倍多。滹沱河支流冶河調查洪水為24800立方米/秒。另據各縣縣誌記載，南運河的林縣、汲縣等7縣縣城俱被水淹：子牙河系的邢台、贊皇等5縣“大水浸城”；大清河系安州（令安新縣）“城幾陷”：薊運河豐潤縣“人備漂溺大半”。從這些歷史資料分析，該年洪水是海河流域600餘年來的最大洪水。
1801年（清嘉慶六年）洪水：太行山、燕山山麓各州縣普遍“大雨四十餘日”。全流域有4次降雨過程，其中7月11～17日暴雨範圍，西起桑乾河、滹沱河上游，東到濱海平原，暴雨中心在大清河北支和永定河上游。7月13同永定河三家店調查洪峰10400立方米/秒。大清河北支拒馬河張坊調查洪峰20000立方米/秒，保定城內水深近2m。各河洪水匯集天津，水淹城牆磚達26級。流域內210個州縣中有170個遭受洪災，減產7成以上者有92個，當時清政府“撥兩淮解京銀一百萬兩截留直隸省，以備放賑”。
