孫世霞,盛茂剛,陳 沭
(青島市水文局,山東 青島 266300)
青島市潴河于萊陽市窯山東麓,河頭店鎮(zhèn)李家泊子村北入萊西市境內(nèi),河道全長55 km,流域面積413 km2。流域多年平均降水量為780 mm,多年平均徑流深275 mm,多年平均徑流量1.16億m3。流域內(nèi)有水文站2處,雨量站10處,城區(qū)道路積水站6處。
2017年8月3日9時至5日9時,受臺風“海棠”殘余云系影響,和南下的冷空氣結(jié)合,潴河流域普降暴雨,平均降雨量223.7 mm,最大點為小水岔340 mm,給潴河下游的萊西市城區(qū)帶來嚴重洪澇災(zāi)害;高格莊水庫水文站產(chǎn)生自建庫以來最大泄量400 m3/s,萊西水文站出現(xiàn)自建站以來最高水位54.91 m,洪水淹沒萊西水文站測洪橋面20 cm。
2017年7月31日凌晨,10號臺風“海棠”登陸福建福清。盡管“海棠”強度有限,卻在31日清晨合并了“納沙”的殘余環(huán)流,給東南沿海帶來強降雨。同時,臺風外圍暖濕氣流與冷空氣“碰撞”,安徽、山東等地也出現(xiàn)了強降雨。8月1日臺風“海棠”已經(jīng)減弱為熱帶低壓,但其殘余云系影響?yīng)q存并繼續(xù)合并北上,和南下的冷空氣結(jié)合,形成了較強降雨。
從潴河“2017.08”降水量等值線圖上來看,本次降雨基本上是從北向南以50 mm梯度逐步減少,最大點為小水岔340 mm,最小點為望城119.5 mm,最大點是最小點的2.8倍。從潴河“2017.08”暴雨空間分布統(tǒng)計(表1)來看,降雨量150~200 mm之間范圍面積最大為111 km2,降雨量100~150 mm之間范圍面積最小為32 km2;全流域雨量分布情況見表1。
表1 潴河“2017.08”暴雨空間分布統(tǒng)計
從潴河流域1 h平均雨量時程分配圖上來看,本次降雨出現(xiàn)了2次主要降水過程,第一次是8月3日9時至16時,流域平均雨量66.7 mm;占場雨29.8%,第二是8月4日19時至5日9時,流域平均雨量160.5 mm,占場雨71.7%。最大1 h雨量為29.7 mm,發(fā)生在8月5日6時至7時;最大2 h雨量為57.0 mm,發(fā)生在8月5日6時至8時;最大6 h雨量為109.4 mm,發(fā)生在8月5日2時至8時;最大12 h雨量為142.5 mm,發(fā)生在8月4日20時至5日8時;最大24 h雨量為167 mm,發(fā)生在8月4日8時至6日8時。
本流域10個雨量站中,只有高格莊水庫站建于1959年,有58年資料,其他站只有1~10年資料,因此本次只做高格莊水庫站的頻率分析。從高格莊水庫站“2017.08”降雨不同時段排位和重現(xiàn)期分析來看,6 h降雨是自建站以來最大一次,超過50年一遇。
由于2017年青島地區(qū)降雨偏少,高格莊水庫從2017年5月1日起水庫干涸,至7月20日才開始蓄水,此次降雨之前,水庫水位81.64 m,庫容353萬m3。受本次降雨影響,高格莊水庫共進水1 643萬m3,其中8月5日9時,高格莊水庫最大入庫洪峰流量達到了700 m3/s,為使下游群眾損失降到最低,最大限度發(fā)揮水庫調(diào)蓄能力,將出庫流量確定為400 m3/s,創(chuàng)建庫以來最大溢洪流量紀錄,僅5日泄洪總量就達到1 300多萬立方米。
萊西水文站建立于2013年,為中小河流新建水文站,站址位于萊西市水集街道辦李家疃村,距離上游高格莊水庫18 km。5日8時,水位開始上漲,9時流量達到300 m3/s,10時洪水達到水尺最高觀測水位54.34 m,流量476 m3/s。5日14時,洪水已經(jīng)淹沒橋面,最高深度有10 cm,水文工作人員立刻布設(shè)臨時水尺,利用電波流速儀和浮標法進行搶測;測得最高水位54.91 m,洪峰流量855 m3/s,隨后水位開始逐漸下降,5日23時回落至正常水位,創(chuàng)本站有水文記錄以來最高水位和最大流量,萊西水文站“2017.08”洪水過程線圖如圖1示。
圖1 萊西水文站“2017.08”洪水過程線圖
為完善城市水文監(jiān)測站網(wǎng),及時、準確掌握雨水情及道路積水情況,萊西市水文局于2014年建設(shè)完成萊西市城市防汛水文監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)選擇容易積水且位置重要的低洼地段,建設(shè)了6處道路積水監(jiān)測站。在“2017.08”暴雨過程中,其中民政局站最大水深26 cm,其他站情況詳見萊西市“2017.08”城市道路積水統(tǒng)計表,見表2。該系統(tǒng)在這次暴雨洪水中為城市防汛部門提供了全面、及時的雨水情、視頻信息,為城市應(yīng)急排澇的組織和調(diào)度提供科學指導。另外系統(tǒng)、采集的大量城市水文實測資料,對研究區(qū)域城市暴雨洪水、防洪排澇也有著重要的意義。
表2 萊西市“2017.08”城市道路積水統(tǒng)計表
通過對這次潴河“2017.08”暴雨洪水分析,得到以下幾點結(jié)論:
1)做好庫河聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度。這次洪水過程中,高格莊水庫泄洪和庫下區(qū)間以及潴河支流洪水疊加,使得潴河下游萊西水文站出現(xiàn)漫橋溢壩;因此提高洪水預(yù)報精度,特別是高格莊水庫的洪水預(yù)報和洪水調(diào)度工作,結(jié)合下游河道行洪能力,做好庫和聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度,使得水災(zāi)危害可能性降到最低,才能充分利用洪水水資源,變害為利。
2)加強城市水文監(jiān)測體系建設(shè)。及時準確的水文信息是城市雨洪水預(yù)警預(yù)報的重要基礎(chǔ),也是防澇搶險減災(zāi)組織、實施的重要情報依據(jù)。只有建立完善的城市水文監(jiān)測體系,全面、及時掌握城市水文數(shù)據(jù),才能有效開展城市暴雨徑流變化、防洪排水設(shè)計、城市雨洪資源利用等方面的研究,提高城市水文技術(shù)應(yīng)用水平,為城市水文管理提供全方位服務(wù)。