青島市潴河“2017.08”暴雨洪水分析

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(zhǎng)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(shí)至5日9時(shí)，受臺(tái)風(fēng)“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(diǎn)為小水岔340 mm，給潴河下游的萊西市城區(qū)帶來嚴(yán)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(cè)洪橋面20 cm。

1　暴雨分析

1.1　暴雨成因

2017年7月31日凌晨，10號(hào)臺(tái)風(fēng)“海棠”登陸福建福清。盡管“海棠”強(qiáng)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(qiáng)降雨。同時(shí)，臺(tái)風(fēng)外圍暖濕氣流與冷空氣“碰撞”，安徽、山東等地也出現(xiàn)了強(qiáng)降雨。8月1日臺(tái)風(fēng)“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(qiáng)降雨。

1.2　暴雨空間分布

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(diǎn)為小水岔340 mm，最小點(diǎn)為望城119.5 mm，最大點(diǎn)是最小點(diǎn)的2.8倍。從潴河“2017.08”暴雨空間分布統(tǒng)計(jì)（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(jì)

1.3　暴雨時(shí)程分配

從潴河流域1 h平均雨量時(shí)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(shí)至16時(shí)，流域平均雨量66.7 mm；占場(chǎng)雨29.8%，第二是8月4日19時(shí)至5日9時(shí)，流域平均雨量160.5 mm，占場(chǎng)雨71.7%。最大1 h雨量為29.7 mm，發(fā)生在8月5日6時(shí)至7時(shí)；最大2 h雨量為57.0 mm，發(fā)生在8月5日6時(shí)至8時(shí)；最大6 h雨量為109.4 mm，發(fā)生在8月5日2時(shí)至8時(shí)；最大12 h雨量為142.5 mm，發(fā)生在8月4日20時(shí)至5日8時(shí)；最大24 h雨量為167 mm，發(fā)生在8月4日8時(shí)至6日8時(shí)。

1.4　暴雨重現(xiàn)期分析

本流域10個(gè)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(shí)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。

2　洪水分析

2.1　高格莊水庫洪水分析

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(jìn)水1 643萬m3，其中8月5日9時(shí)，高格莊水庫最大入庫洪峰流量達(dá)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(jì)錄，僅5日泄洪總量就達(dá)到1 300多萬立方米。

2.2　萊西水文站洪水分析

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(shí)，水位開始上漲，9時(shí)流量達(dá)到300 m3/s，10時(shí)洪水達(dá)到水尺最高觀測(cè)水位54.34 m，流量476 m3/s。5日14時(shí)，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(shí)水尺，利用電波流速儀和浮標(biāo)法進(jìn)行搶測(cè)；測(cè)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(shí)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。

3　城市水文發(fā)揮作用

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(cè)站網(wǎng)，及時(shí)、準(zhǔn)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(cè)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(jì)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(shí)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(xué)指導(dǎo)。另外系統(tǒng)、采集的大量城市水文實(shí)測(cè)資料，對(duì)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(jì)表

4　結(jié)語

通過對(duì)這次潴河“2017.08”暴雨洪水分析，得到以下幾點(diǎn)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(bào)精度，特別是高格莊水庫的洪水預(yù)報(bào)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(qiáng)城市水文監(jiān)測(cè)體系建設(shè)。及時(shí)準(zhǔn)確的水文信息是城市雨洪水預(yù)警預(yù)報(bào)的重要基礎(chǔ)，也是防澇搶險(xiǎn)減災(zāi)組織、實(shí)施的重要情報(bào)依據(jù)。只有建立完善的城市水文監(jiān)測(cè)體系，全面、及時(shí)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(jì)、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)。