陳光躍,陳亞威
(1.溫州市水文管理中心,浙江 溫州 325000;2.溫州市水情數(shù)據(jù)服務中心,浙江 溫州 325000)
2019 年第9 號超強臺風“利奇馬”于8 月4 日14 時在菲律賓以東洋面上生成,8月7日23時發(fā)展為超強臺風,8月10日1時45 分于浙江省溫嶺市城南鎮(zhèn)沿海登陸,登陸時中心最大風力有16級(52 m/s),最低氣壓為930 hP。登陸后往西北穿過樂清北部,而后逐漸轉(zhuǎn)向偏北方向移動進入臺州。超強臺風“利奇馬”風力強、降雨強度大,給溫州樂清、永嘉等地帶來了非常嚴重的災害,系1949 年以來影響浙江第三大臺風。文章對該臺風暴雨特點、暴雨強度、洪水特性等方面做了深入分析,并與歷史類似路徑臺風進行對比分析,為溫州今后防范類似臺風提供防御經(jīng)驗。
溫州地處浙江東南部,緊鄰東海,常受臺風暴雨侵襲影響,造成重大災情損失。受“利奇馬”臺風影響,8 月8 至11 日,溫州市普降暴雨,樂清、永嘉局部地區(qū)實測到超歷史紀錄特大暴雨,楠溪江、大荊溪出現(xiàn)2019年以來最高洪水位。臺風登陸前后較短時間內(nèi),暴雨主要集中在溫州樂清、永嘉、洞頭、龍灣等地,降雨區(qū)域分布為北部山區(qū)最大、從北到南依次遞減。福溪站過程雨量達927 mm,成暴雨中心。樂清、永嘉由于受臺風正面襲擊影響,多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)交通、電力、通信中斷,橋梁沖毀,河堤沖垮,多處山體滑坡,其中樂清大荊、仙溪、福溪,永嘉巖坦、鶴盛、巖頭、沙頭等地城鎮(zhèn)進水,內(nèi)澇嚴重。特別是永嘉縣巖坦鎮(zhèn)山早村,發(fā)生山體滑坡導致山早溪水位暴漲形成堰塞湖,造成重大人員傷亡。
2.2.1 過程降雨量大
“利奇馬”臺風影響期間(8 日8 時至11 日8 時),過程雨量較大站點樂清福溪站927 mm、山岙頭站717.50 mm、嶺里站645 mm、葉山站641 mm,永嘉縣中保站624 mm、黃山站618.80 mm。截至11 日8 時,過程雨量700 mm 以上的籠罩面積為21 km2;過程雨量600~700 mm 的籠罩面積為91 km2;過程雨量500~600 mm的籠罩面積為252 km2,站點有14個;全市過程雨量400~500 mm的籠罩面積為434 km2,站點有26個(見圖1)。
圖1 “利奇馬”臺風過程雨量等值線圖
2.2.2 歷時降雨強度大
此次臺風暴雨短歷時強度很大,多個站點短歷時暴雨值超歷史記錄。樂清福溪水庫最大60 min、90 min、180 min等降雨量均超過全省實測和調(diào)查記錄,位列全省第一(具體見表1)。經(jīng)考證最大180 min雨量443 mm全國排名第二(第一位為河南省林莊494.60 mm,發(fā)生于1975年8月7日)。永嘉黃南雨量站最大1 h雨量57 mm,最大3 h雨量154 mm,最大6 h雨量209.20 mm,最大24 h雨量424 mm,均破此站歷史觀測記錄。
表1 暴雨中心福溪水庫站暴雨特征值統(tǒng)計表
2.2.3 降水時空分布不均
此次降雨最大區(qū)域主要集中在樂清市北部、永嘉縣北部區(qū)域。全市面平均降雨量121.90 mm,樂清平均面雨量528.80 mm,永嘉平均面雨量283.80 mm,洞頭平均面雨量226 mm,龍灣平均面雨量173 mm,而甌海、瑞安、文成、平陽、泰順面雨量均在80 mm以下,其中泰順平均面雨量只有43.40 mm。
2.2.4 降水特別集中
此次臺風降水時間上主要集中在9 日8:00 至10 日8:00,最大降水集中出現(xiàn)在9 日20 點到10 日5 點,過程雨量702 mm(參照福溪水庫雨量站),占整個過程雨量的76%,呈現(xiàn)出典型的單峰型雨。
近20年來,溫州頻頻遭強臺風襲擊,其中“利奇馬”臺風與2004年“云娜”臺風在發(fā)展路徑、登陸地點十分相近,且均對溫州永嘉、樂清造成重大災害,現(xiàn)將兩個臺風短歷時暴雨進行對比分析,具體見表2。
表2 “利奇馬”與“云娜”特征時段雨量對照表 單位:mm
根據(jù)表2可知,“利奇馬”臺風最大1 h、3 h、6 h、12 h、24 h、1 d、3 d 暴雨量均大于“云娜”臺風,進一步說明“利奇馬”臺風暴雨強度非常大。
超強臺風“利奇馬”帶來短歷時暴雨是罕見的,采用P-Ⅲ曲線為經(jīng)驗頻率曲線,選取福溪水庫站為分析參考站,分析其短歷時暴雨重現(xiàn)期,其最大1 h、3 h、6 h、24 h降雨強度均超200 年一遇。
福溪水庫站建于1961年,屬于國家基本雨量站,觀測場場地標準,四周空闊,符合規(guī)范要求,場內(nèi)設有人工雨量觀測設備以及兩套遙測設備。通過對比分析兩套遙測設備8月9日8時至10日8時過程雨量,得出時雨量相對誤差均在5%以內(nèi),符合誤差允許范圍,遙測設備監(jiān)測雨量成果合理。通過比較三套設備的8日、9日、10日的總雨量,得出人工雨量與遙測雨量相對誤差均在3%以內(nèi),成果合理。
超強臺風“利奇馬”對溫州農(nóng)業(yè)、水利、電力、交通、通信等造成重大損失,全市183 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)、168.30 萬人受災,182間房屋倒塌,2.06萬hm2農(nóng)作物受災。其中樂清市、永嘉縣受災最為嚴重,受災人口分別為71.25萬人、35.67萬人,直接經(jīng)濟損失分別達35.40億元、15.70億元。
“利奇馬”臺風所帶來的洪災是嚴重的,樂清市房屋倒塌86 間、嚴重損壞480 間,其中遭遇水毀的水利工程初估2 億多元。此次臺風暴雨中心位于福溪水庫中下游,庫區(qū)日平均面雨量約576 mm,平均6 h雨量334 mm,最大入庫流量約1 220 m3/s,福溪水庫削峰665 m3/s。由于大荊鎮(zhèn)石門潭河道突然束窄(上下游河面寬超180 m,石門潭窄口處受兩岸山體限制,河面寬僅39 m),致使上下游水位落差4 m多,大荊鎮(zhèn)庶湖段洪水漫堤超過防浪墻頂超2 m,田岙大橋至庶湖村口形成洪水通道,庶湖村口房屋淹沒水深超3 m。洪水長驅(qū)直入,進入鎮(zhèn)區(qū),形成集鎮(zhèn)大面積淹澇。大荊片區(qū)淹沒時間長達4 h,淹沒深度普遍達1.50~3 m。經(jīng)計算,大荊溪最大洪峰流量5 590 m3/s,洪峰模數(shù)17.47 m3/(s.km2)。
受“利奇馬”臺風影響,永嘉縣普降暴雨,多條小流域洪水暴漲,農(nóng)田被淹,房屋進水。大楠溪水位暴漲。石柱站8 月10日10 時實測洪峰流量6 410 m3/s,相應洪水位28.14 m,大于2005 年“海棠”臺風的5 930 m3/s,此次洪水過程洪峰歷時較長(10日10時5分至16時15分)。8月10日,楠溪江引水工程實測最高洪水位13.67 m,對應洪峰流量9 606 m3/s。8月10日16時,永嘉上塘出現(xiàn)最高水水位7.74 m。臺風影響期間,中保站過程雨量624.00 mm,最大1 d雨量563.40 mm,近30 年一遇;黃坑過程雨量473.80 mm,最大1 d雨量409.20 mm。受流域暴雨影響,楠溪江中下游沙頭鎮(zhèn)等受淹嚴重,九丈、嶺下、坦下、塘灣等村積水嚴重,普遍淹沒1~1.70 m。
該臺風自形成以后基本上是以15 km/h左右的速度緩慢向浙江沿海而來,臺風前后影響持續(xù)4 d。
該臺風結(jié)構(gòu)發(fā)展完整,強度大,最大風力17級(62 m/s),中心最低氣壓為925 hPa,登陸時近中心最大風力達16級(52 m/s),中心最低氣壓為930 hPa。
此次臺風短歷時、強暴雨降水出現(xiàn)在臺風登陸前后。受臺風正面襲擊影響,暴雨影響范圍集中溫州北部樂清和永嘉等片區(qū),區(qū)域內(nèi)福溪水庫站、山岙頭站過程雨量超過700 mm,多個站點短歷時暴雨超歷史記錄。
2019年“利奇馬”臺風是近年來對溫州影響最大的臺風之一,暴雨中心樂清、永嘉過程雨量分別達528.80 mm、283.30 mm。其中福溪水庫雨量站最大1 h、3 h、6 h、24 h降雨量超200 年一遇,打破本站歷史實測記錄,均列浙江省第一。通過對“利奇馬”臺風暴雨洪水分析,掌握其暴雨、洪水、形成條件和變化規(guī)律,為溫州地區(qū)今后小流域山洪防御提供指導和經(jīng)驗。