周口市“2018.8.18”暴雨調(diào)查與特性分析

王慧杰

（河南省周口水文水資源勘測局）

1 暴雨調(diào)查

特大暴雨在進(jìn)行暴雨系列統(tǒng)計(jì)分析中有著非常重要的地位，為全面真實(shí)反應(yīng)本次暴雨過程，開展暴雨調(diào)查，收集水文、氣象和其他部門有關(guān)的雨量觀測資料，并進(jìn)行資料可靠程度分析，為暴雨洪水分析打下良好基礎(chǔ)。

1.1 暴雨基本情況

2018年8月17日至21日，受18號臺風(fēng)“溫比亞”影響，全市平均降雨量為197.80 mm，降雨總量為23.65×108m3。350 mm以上籠罩面積143 km2；300～350 mm籠罩面積479 km2；250～300 mm籠罩面積947 km2；200～250 mm籠罩面積3 840 km2；150～200 mm籠罩面積4 574 km2；150 mm以下籠罩面積1 976 km2。經(jīng)頻率分析：周口水文站“8.18”暴雨12 h，24 h達(dá)到百年一遇；太康縣柳河站10 min的降雨量達(dá)到200 a一遇，12 h為150 a一遇，24 h為100 a一遇，其它站重現(xiàn)期均在60 a以下。

1.2 暴雨調(diào)查的目的與范圍

水文調(diào)查是為了彌補(bǔ)基本水文站網(wǎng)定位觀測的不足，擴(kuò)大資料收集范圍，或其他特定目的而進(jìn)行的收集水文資料工作。暴雨調(diào)查是水文調(diào)查的重要組成部分，特大暴雨在進(jìn)行暴雨系列統(tǒng)計(jì)分析中有著重要的地位，由于水文部門在周口市雨量布設(shè)密度還達(dá)不到規(guī)范要求，暴雨中心很有可能遺漏，面雨量計(jì)算及等值線的繪制都有可能失真，因此，開展暴雨調(diào)查確有必要。

調(diào)查范圍主要是24 h 雨量＞200 mm，次雨量＞250 mm 的各人工、遙測站及相鄰的遙測站點(diǎn)，全市24 h雨量＞200 mm及次雨量＞250 mm的站點(diǎn)41處全部進(jìn)行了走訪實(shí)地調(diào)查，站點(diǎn)主要分布在太康縣、扶溝縣、鹿邑縣、鄲城縣、川匯區(qū)、淮陽縣。同時調(diào)查全市所有氣象局在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)布設(shè)的雨量站點(diǎn)。

1.3 各站點(diǎn)運(yùn)行情況調(diào)查

全市雨量觀測方式全部采用JDZ05-1 型翻斗式遙測雨量計(jì)自動觀測，從各遙測站數(shù)據(jù)庫摘錄數(shù)據(jù)分析對比來看，此次暴雨過程雨量數(shù)據(jù)記錄可靠、完整；除太康站承雨漏斗有堵塞現(xiàn)象外，其它站運(yùn)行正常。太康站與太康氣象局在一個觀測場，因此，可以直接采用太康氣象局的雨量資料。

1.4 調(diào)查成果可靠性評定與合理性檢查

調(diào)查站點(diǎn)暴雨量可靠程度評定分可靠、較可靠和供參考三類，通過對這次暴雨量較大的站點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地走訪調(diào)查，場地符合觀測要求，RTU數(shù)據(jù)無丟失情況；與當(dāng)?shù)厝罕娺M(jìn)行問詢，描述的實(shí)際暴雨情況與雨量計(jì)記錄情況基本一致，各站雨量資料記錄詳實(shí)可靠，暴雨中心站點(diǎn)分析、各控制站以上面雨量計(jì)算以及暴雨頻率分析等水文特征值分析計(jì)算可以直接采用。

根據(jù)調(diào)查和收集的各站點(diǎn)暴雨資料，填制各站點(diǎn)的不同時段暴雨量表，繪制暴雨量等值線圖以及暴雨量、面積和歷時關(guān)系圖，從表和圖可以看出，鄰近站點(diǎn)雨量逐漸增強(qiáng)或減弱，沒有突變現(xiàn)象。等值線和關(guān)系線圖光滑流暢，沒有出現(xiàn)突出點(diǎn)等現(xiàn)象。對23個代表站點(diǎn)，以及對應(yīng)的時段數(shù)據(jù)，繪制降雨～地下水變幅相關(guān)圖，可以看出地下水起漲時間在降雨起始時間后0-4 h，降雨的強(qiáng)度相關(guān)地下水漲幅一致，降雨強(qiáng)度越大，地下水升幅越大，地下水起落時間越靠后。說明收集資料完整、合理可靠，特性分析可以直接采用。

2 暴雨特性分析

2.1 暴雨起訖時間及時空分布

降雨過程從8月17日3時開始至19日22時結(jié)束，歷時67 h，全市平均降雨量（面雨量）197.80 mm，最大1 h 面雨量為12.20 mm，占本次降雨的6.20%，最大2 h 面雨量為24.10 mm，占本次降雨的12.20%，最大3 h 面雨量為34.60 mm，占本次降雨的17.50%，最大6 h 面雨量為68.80 mm，占本次降雨的34.80%，最大12 h面雨量為122.90 mm，占本次降雨的62.10%，最大24 h面雨量為177.30 mm，占本次降雨的89.60%。

周口市本次降雨按地域呈中部、北部偏大，其它地區(qū)偏小，西部最小。最大降雨量太康縣柳河站364.50 mm；最小降雨量西華縣址坊巡測站90 mm。暴雨中心自東南方向進(jìn)入周口市境沈丘縣，然后向北行進(jìn)，進(jìn)入鄲城縣，之后向西移動，經(jīng)淮陽縣進(jìn)入周口市川匯區(qū)，然后一路向北經(jīng)西華至扶溝，又向東偏南移向太康，從太康向東南移至鹿邑，然后從鹿邑向西北折向太康，從太康柳河向東北移出周口市境。

2.2 暴雨成因分析

暴雨過程為“溫比亞”臺風(fēng)在河南境內(nèi)減弱、停滯所造成?！皽乇葋啞迸_風(fēng)誕生于西南季風(fēng)極其強(qiáng)盛、但副高已經(jīng)減弱的時候，具體原因如下：

2.2.1 水汽豐富

溫比亞誕生于全年西南季風(fēng)最強(qiáng)時，且臺風(fēng)貝碧嘉、摩羯、麗琵相繼消散，西南季風(fēng)水汽主力全部歸它，云圖上看，溫比亞的云系范圍也很大。

2.2.2 路徑奇特

西風(fēng)槽對東側(cè)副高打壓，副高東退，逐漸遠(yuǎn)離臺風(fēng)“溫比亞”，而大陸高壓逐漸南落接手這個臺風(fēng)，導(dǎo)致“溫比亞”先在東海先向北走了一截，然后突然拐彎平西甚至西南，而在溫比亞登陸后，遠(yuǎn)比不上太平洋副高穩(wěn)定的大陸高壓迅速崩潰，溫比亞將在中國長江和淮河流域“迷路”滯留。

2.2.3 水汽通道打開

一般臺風(fēng)登陸后，由于下墊面摩擦增大、水汽輸送減小等不利條件，會導(dǎo)致臺風(fēng)強(qiáng)度急速衰減，而“溫比亞”登陸后各方面條件都比較好，它與西風(fēng)帶系統(tǒng)結(jié)合，加上良好的季風(fēng)水汽輸送，“溫比亞”環(huán)流一直維持的比較好，它在河南省境內(nèi)完成了減速、停滯、拐彎轉(zhuǎn)向的過程，然后頑強(qiáng)北上又與冷空氣結(jié)合，掀起了新一輪強(qiáng)降雨。

2.3 暴雨過程分析及不同量級雨量籠罩面積計(jì)算

2018 年8 月17 日至19 日，受18 號臺風(fēng)“溫比亞”的影響，周口市出現(xiàn)了較大的暴雨過程，降雨從8月17日3時沈丘縣東部開始至19日22時太康縣一帶結(jié)束，歷時67 h，全市平均降雨量（面雨量）197.80 mm，降雨主要集中在18日5時至19日1時，累計(jì)降雨169.40 mm，占總雨量的85.60%。

暴雨不同量級雨量籠罩面積分別為：350 mm 以上籠罩面積143 km2，占全市面積1.20%；300～350 mm 籠罩面積479 km2，占全市面積4%；250～300 mm 籠罩面積947 km2，占全市面積7.92%；200～250 mm 籠罩面積3 840 km2，占全市面32.11%；150～200 mm 籠 罩 面 積4 574 km2，占 全 市 面 積38.25%；150 mm以下籠罩面積1 976 km2，占全市面積16.52%。

2.4 暴雨中心位置及走向分析

周口市此次暴雨中心在太康縣東北部，降水主要集中在2018 年8 月17 日3 時至19 日22 時，過程累積最大點(diǎn)雨量太康縣柳河雨量站364.50 mm。本次降雨按地域呈中部、北部偏大，其它地區(qū)偏小，西部最小。最大降雨量太康縣柳河站364.50 mm；最小降雨量西華縣址坊巡測站90 mm。從暴雨雨量分布圖可以看出，暴雨中心自東南方向進(jìn)入周口市境沈丘縣，然后向北行進(jìn)，進(jìn)入鄲城縣，之后向西移動，經(jīng)淮陽縣進(jìn)入周口市川匯區(qū)，然后一路向北經(jīng)西華至扶溝，又向東偏南移向太康，從太康向東南移至鹿邑，然后從鹿邑向西北折向太康，從太康柳河向東北移出周口市境。

2.5 不同歷時暴雨強(qiáng)度分析

降雨過程從8月17日3時開始至19日22時結(jié)束，歷時67 h，全市平均降雨量（面雨量）197.80 mm。全市最大10 min 降雨量：鹿邑縣辛旺居委會雨量站20 mm；最大1 h 降雨量：太康縣芝麻洼雨量站52.50 mm；最大3 h 降雨量：太康縣芝麻洼雨量站107 mm；最大6 h 降雨量：太康縣芝麻洼雨量站172.50 mm；最大12 h降雨量：太康縣芝麻洼雨量站258 mm；最大24 h降雨量：太康縣鐵佛寺雨量站339.50 mm。

2.6 不同歷時暴雨重現(xiàn)期分析計(jì)算

采用國內(nèi)水文行業(yè)頻率計(jì)算通用的“P-III”型方法進(jìn)行適線，確定太康、鐵佛寺、柳河3 站各時段最大降水量頻率曲線，共計(jì)21條。

由于選用的柳河雨量站資料系列較短，為借用鄰近站插補(bǔ)，會導(dǎo)致這些站點(diǎn)重現(xiàn)期偏大；太康、鐵佛寺各時段最大降水量與“8.18”暴雨相應(yīng)時段均為實(shí)測滑動所得，“8.18”暴雨重現(xiàn)期會更接近于客觀情況。見表1。

表1 “8.18”暴雨28站重現(xiàn)期統(tǒng)計(jì)表

綜合認(rèn)為“8.18”暴雨的重現(xiàn)期為50-100 a，暴雨中心區(qū)達(dá)150 a，個別站點(diǎn)的個別時段可能達(dá)200 a。

3 結(jié)論及建議

“2018.08.18”暴雨是周口市罕見的一次暴雨過程，本次降雨特點(diǎn)是總量多、范圍廣、歷時長、雨強(qiáng)大。暴雨中心1 h最大點(diǎn)雨量52.50 mm，3 h 最大點(diǎn)雨量107 mm，6 h 最大點(diǎn)雨量172.50 mm。但是周口市為河南省最大的純平原地區(qū)，地貌寬廣平坦，起伏很小，地面及河道比降在1/6 000 左右，地面高程在35.50～64.30 m之間。本次暴雨超滲產(chǎn)流較少，基本是蓄滿產(chǎn)流，造成洪水量小。通過對這場次暴雨資料分析，得出暴雨特性，為以后的洪水預(yù)報、防汛抗旱決策、水資源開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)，為各級防汛部門當(dāng)好尖兵和耳目，充分發(fā)揮水文部門應(yīng)有的作用。

農(nóng)民為方便耕作，各種排水溝隨意填土過車，排水不暢，降雨進(jìn)入溝、渠、洼地，繼而使農(nóng)田積水，造成澇災(zāi)。建議加大宣傳力度，使廣大干群認(rèn)清路壩的嚴(yán)重危害性，自覺清除生產(chǎn)路壩、秸稈、漚制肥料等阻水障礙，保障溝渠排澇暢通，最大限度降低洪澇災(zāi)害損失。