萊西市潴河流域暴雨洪水分析

鄭志國(guó)，李 磊，李春俊

（青島市水文局，山東 青島 266400）

潴河流域位于萊西市東北部，河流全長(zhǎng)55 km，流域面積413 km2，萊西市境內(nèi)流域面積310 km2。流域內(nèi)地形北高南低，形狀似葉形，下寬上窄上游為丘陵山區(qū)，有七星河、草泊溝、辛莊河、河源河、賢都河、焦格莊河、爐上河等支流匯入，干流在下游穿萊西市城區(qū)而過，匯入大沽河。流域內(nèi)建有中型水庫1座，小（一）型水庫2座，高格莊水庫以下干流河道上建有閘壩5座。

1 暴雨分析

1.1 暴雨成因分析

2017年8月3日至4日，萊西市受高空西風(fēng)槽和臺(tái)風(fēng)殘余環(huán)流的影響，臺(tái)風(fēng)殘余環(huán)流輸送充沛的暖濕氣流，與西風(fēng)槽后的冷空氣相遇造成降水。8月5日，萊西市位于副高西北邊緣，西南氣流輸送了充沛的水汽，不穩(wěn)定能量較高，在不穩(wěn)定的條件下受到切變線的影響產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流天氣，是暴雨形成的主要原因。

1.2 暴雨時(shí)空分析

此次降雨主要自8月3日9時(shí)開始，至5日9時(shí)結(jié)束，萊西市全市平均降雨量122.7 mm，暴雨中心位于潴河流域，流域平均降雨量212.7 mm，是萊西市全市平均雨量的1.73倍。潴河流域的暴雨中心發(fā)生在高格莊水庫及以上區(qū)域，最大點(diǎn)雨量位于萊陽市譚格莊鎮(zhèn)小水岔村，全過程總降雨量341.0 mm，是潴河流域平均降雨量的1.49倍，是萊西市平均降雨量的2.78倍。

潴河流域降雨過程主要分為兩個(gè)階段。第一階段自3日9時(shí)～3日17時(shí)，流域平均降雨量64.6 mm，最大點(diǎn)降雨強(qiáng)度71.5 mm/h，最大2 h降雨量121.0 mm，暴雨中心位于萊陽市譚格莊鎮(zhèn)，最大點(diǎn)降雨量為譚格莊鎮(zhèn)小水岔村，降雨量179.5 mm。此階段降雨特點(diǎn)是暴雨籠罩的區(qū)域面積暴雨中心位于潴河流域上游萊西市和萊陽市邊界處，潴河流域內(nèi)降雨量相對(duì)較小。第二階段自4日13時(shí)～5日9時(shí)，流域平均降雨量148.1 mm，最大點(diǎn)降雨強(qiáng)度66.0 mm/h，最大2 h降雨量112.0 mm，暴雨中心籠罩整個(gè)潴河流域，最大點(diǎn)降雨量位于萊西市河頭店鎮(zhèn)，降雨量202.5 mm。

圖1 潴河流域降雨過程圖

1.3 暴雨重現(xiàn)期分析

潴河流域面暴雨頻率分析采用高格莊、張家院、產(chǎn)芝、前李格莊、孫受五處雨量站長(zhǎng)系列實(shí)測(cè)雨量資料，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)矩法計(jì)算相關(guān)參數(shù)，皮爾遜Ⅲ型曲線適線，分析得到1 h、2 h、3 h、6 h、12 h、24 h時(shí)段時(shí)不同頻率的流域面雨量值。采用同樣方法，以高格莊水庫雨量站為代表站，分析得到 1 h、2 h、3 h、6 h、12 h、24 h 時(shí)段時(shí)不同頻率的點(diǎn)雨量值。

將本次降雨過程中潴河流域、高格莊水庫在1 h、2 h、3 h、6 h、12 h、24 h 時(shí)段最大降水量同頻繁分析結(jié)果對(duì)比，具體對(duì)比結(jié)果見表1。

通過對(duì)比分析可以看出，高格莊水庫雨量站最大6 h降雨量約相當(dāng)于100年一遇，其他歷時(shí)降雨量約相當(dāng)于10～50年不等。潴河流域各時(shí)段平均降雨量重現(xiàn)期明顯低于高格莊水庫代表站，僅相當(dāng)于5～10年一遇，分析原因主要是因?yàn)榱饔蚪涤攴植疾痪鶆?，暴雨中心籠罩面積相對(duì)較少，主要集中在高格莊水庫以上所造成的。

表1 高格莊水庫、潴河流域各時(shí)段最大降水量重現(xiàn)期分析表

2 洪水分析

2.1 洪水過程

以潴河下游萊西水文站為代表，分析洪水過程。8月5日14：12萊西水文站洪峰水位54.92 m，洪峰流量887 m3/s，為建站以來最大值。

本次洪水過程可以分為兩個(gè)階段。第一階段，受3日9時(shí)～3日17時(shí)階段降雨影響，萊西水文站水位由51.53 m緩慢上漲，3日19：20形成第一次洪峰，水位51.85 m，洪峰流量81.1 m3/s，隨著降雨停止，至4日18：40水位回落至51.12 m，水位漲幅0.32 m。第二階段，受4日13時(shí)～5日9時(shí)階段降雨影響，水位由51.12 m開始持續(xù)上漲，5日0時(shí)之后水位漲幅加快，9時(shí)降雨停止后水位漲幅開始減緩，至5日14：12達(dá)到最高水位54.92 m，洪峰流量887 m3/s，水位漲幅3.80 m。隨后水位開始回落，至6日8：00，水位已回落至52.07 m，洪水過程基本結(jié)束。

2.2 洪水重現(xiàn)期

由于潴河萊西站水文站建站時(shí)間短，實(shí)測(cè)資料系列較短，因此不采用用實(shí)測(cè)洪水資料系列分析本次洪水重現(xiàn)期。

潴河萊西水文站控制斷面下游約1.2 km處有膠州路橋，《潴河公園改造工程防洪評(píng)價(jià)》中已有膠州路橋設(shè)計(jì)洪水成果。萊西水文站與膠州路橋之間沒有支流匯入，氣候和下墊面相似，因此借用膠州路橋設(shè)計(jì)洪水成果，采用水文比擬法，推求萊西水文站控制斷面設(shè)計(jì)洪水（見表2）。

通過分析可以得出，在“805”暴雨洪水中，潴河萊西水文站最大洪峰流量887 m3/s，流域洪水相當(dāng)于20年一遇。

表2 潴河萊西水文站設(shè)計(jì)洪水成果表

3 結(jié)語

強(qiáng)降雨導(dǎo)致潴河干流水位上漲，下游部分河段洪水漫堤，對(duì)萊西市城區(qū)帶來一定洪澇災(zāi)害。通過對(duì)本次暴雨洪水的分析，為今后萊西市防汛減災(zāi)、河道治理、城市規(guī)劃建設(shè)、水利工程調(diào)度和研究該流域暴雨洪水災(zāi)害及防治對(duì)策提供依據(jù)。