濱州市2019年“利奇馬”臺風暴雨頻率分析

于傳寧，王商羽，李本厚

（濱州市水文中心，山東 濱州256609）

2019年8月10 日6時，受第9號臺風“利奇馬”影響，濱州市開始自南向北出現強降水。本次降水主要分布在黃河以南的鄒平、博興，平均降水量普遍在350 mm以上；其余縣區(qū)的平均降水量普遍在178～323 mm之間。流域內區(qū)域分布及時空分布較一致，各雨量站的降水開始時間、降水強度、降水歷時基本一致。

1 暴雨成因及時空分布

臺風“利奇馬”具有登陸強度強、陸上滯留時間長、風雨強度大、影響范圍廣、災害影響重等特點。根據臺風災害風險評估模型統(tǒng)計，“利奇馬”的風雨綜合強度指數為158.6，是1961年以來最大，“利奇馬”在山東造成的過程降雨強度位列歷史第一。2019年8月10日6時至13日9時，全市平均降水量269 mm，最大點雨量鄒平市西董雨量站689 mm。全市降水量大于200 mm的站點數量64個、降水量大于300 mm的站點數量35個；降水量大于400 mm的站點數量11個。本次降水為濱州市有水文資料記錄以來最大值。

2 頻率分析

濱州市屬溫帶季風型大陸性氣候，受自然地理環(huán)境、太陽輻射和季風影響，形成氣候溫和、四季分明，雨量集中的基本氣候特征。全市氣溫適中，光照充足，熱量豐富，無霜期較長，不僅有利于種植越冬作物和夏播作物，而且有利于喜溫作物生長。但由于降水集中，旱澇災害常有發(fā)生。

2.1 頻率分析計算方法

雨量選樣時，以雨量最大站為參照，各站選取同步時間的歷年最大24 h、3 d降水系列，然后采用算術平均法計算各單元面雨量資料系列。對面雨量系列進行頻率計算，采用皮爾遜Ⅲ型分布曲線配線。適線時，均值不作調整。變差系數先用矩法計算初值，再用適線法調整確定值。

均值計算采用算術平均法計算：

Cv初值計算公式：

式中：Ki為降水量模比系數Ki＝Pi/P。

偏差系數Cs采用Cs=3.5Cv。以矩法計算的初值作為第一組參數進行適線，根據經驗不斷調整參數，選定一條與經驗點據擬合良好的頻率曲線，適線時盡可能照顧點群趨勢，重點考慮中上部點據擬合情況，以5%～75%之間的點據擬合良好為主要配線依據。適線確定均值、后，查P-Ⅲ型曲線表可得到各種頻率下的設計要素的放大系數Kp，由此可求出各計算單元不同設計頻率的設計面雨量。

2.2 頻率分析成果

對濱州市2019年8月份最大24 h、最大3 d平均降雨量進行頻率分析，根據歷年實測降雨資料，選用1951—2019年共計69年降雨系列進行最大24 h、最大3 d頻率分析計算，計算結果見表1。

表1 濱州市及各縣（市、區(qū)）暴雨頻率分析成果表

3.1 洪水過程

2019年8月10 日至13日受“利奇馬”臺風的影響出現強降水，濱州市黃河以南小清河流域出現明顯洪水過程，其中孝婦河發(fā)生大洪水，沿河各攔河閘閘門均提出水面泄洪。長山橋水文站11日5時開始起漲，11日21時達到峰值，流量710 m3/s，相應水位28.95 m（超警戒水位3.08 m）。8月14日上午9時回落至警戒水位以下。

小清河洪水于13日21時通過高青縣岔河水文站，已從流量542 m3/s落至514 m3/s；濱州市小清河博昌橋水文站8月10日水位開始起漲，13日22時達到峰值，相應水位7.95 m（超警戒1.02 m），洪峰流量566 m3/s，多日水位持續(xù)居于警戒水位之上，直至18日傍晚18時水位重新落至警戒水位以下，至此全部河道監(jiān)測站點水位均已落至警戒水位以下。

3.2 洪水特點

1）近50年以來最大洪水。其中小清河流域孝婦河長山橋發(fā)生洪水，洪峰流量710 m3/s，洪峰水位28.95 m；小清河博昌橋發(fā)生洪水，洪峰流量566 m3/s，洪峰水位7.95 m。

2）全流域發(fā)生洪水。受強降雨及上游來水影響，徒駭河、馬頰河、德惠新河三條大河均發(fā)生洪水，且同步，特別是下游河段，均出現超警戒水位現象。

3）受連續(xù)降水影響，產水量大。本次降水歷時長，降水量大，受此影響，各流域產流系數大，河流徑流量較大，經分析計算，徒駭河徑流量15.1億m3，馬頰河徑流量為8.6億m3，德惠新河徑流量為3.6億m3。

4 結語

濱州市暴雨資料滿足“一致性”和“獨立性”兩個條件，然而歷史暴雨不像歷史洪水，發(fā)生以后更加難于考證，因此在實際中其合理性存在問題。針對濱州市發(fā)生的暴雨，要加強監(jiān)管，做好天氣預報及防范工作。通過對2019年8月第9號臺風“利奇馬”影響的特性分析，為濱州市農田開發(fā)、渠系灌溉、排澇設計等提供依據。