東海縣“8.10”暴雨特性分析

吳曉東，任晨曦，王德維，劉煒偉

(1.江蘇省水文水資源勘測(cè)局 連云港分局，江蘇 連云港 222004；2.山東省海河淮河小清河流域水利管理服務(wù)中心，濟(jì)南 250000)

1 區(qū)域概況

江蘇省連云港市東海縣地處E118°23′-E119°10′，N34°11′-N34°44′，東鄰黃海，處于沂沭泗水系下游，屬黃淮海平原東南邊緣的平原崗嶺地，地勢(shì)西高東低，地面高程2.3～125 m，總面積2 037 km2，多年平均降水量871.4 mm，多年平均徑流深256.1 mm，降水量年際分配不均，汛期降雨量一般占全年降雨量的70%以上。

由于特殊的地理、氣候和水文條件，以及受上游洪水、下游入海河道高水位頂托影響，東海縣境內(nèi)暴雨、臺(tái)風(fēng)、內(nèi)澇、漬害等災(zāi)害較為嚴(yán)重。

2 暴雨簡(jiǎn)況

2019年8月10日，受西風(fēng)槽影響，副高和大陸高壓斷裂，臺(tái)風(fēng)“利奇馬”登陸后，在副高西側(cè)繼續(xù)向偏北方向移動(dòng)。東海縣地處臺(tái)風(fēng)倒槽頂部，受偏東氣流影響，源源不斷的水汽由海上輸送至東海縣，后期隨著臺(tái)風(fēng)“利奇馬”與東移的西風(fēng)槽在江蘇北部、山東南部相結(jié)合，槽前的西南氣流與臺(tái)風(fēng)帶來的偏東氣流交匯于此，造成東海縣出現(xiàn)區(qū)域性大暴雨，局部特大暴雨。8月11日，“利奇馬”在江蘇省北部、山東南部與西風(fēng)槽結(jié)合，從溫壓場(chǎng)結(jié)構(gòu)看，臺(tái)風(fēng)的正壓結(jié)構(gòu)逐步瓦解，在臺(tái)風(fēng)西側(cè)西南側(cè)有冷平流，東側(cè)則為暖平流，已經(jīng)變性成斜壓結(jié)構(gòu)的溫帶氣旋，形成第二個(gè)雨峰。8月12日，臺(tái)風(fēng)繼續(xù)北上，對(duì)東海縣影響越來越來小，降雨也逐漸停止。本次暴雨過程?hào)|海縣面均降雨達(dá)205.2 mm，最大降雨點(diǎn)出現(xiàn)在駝峰鄉(xiāng)麥坡村，降雨量為364.3 mm；最大風(fēng)力出現(xiàn)在平明，風(fēng)力7到8級(jí)。臺(tái)風(fēng)“利奇馬”是自有氣象記錄以來對(duì)東海縣影響最強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)，降水量超歷史極值。

3 暴雨特性分析

3.1 暴雨過程

2019年8月10日6時(shí)至12日5時(shí)，東海縣發(fā)生特大暴雨，面均降雨達(dá)205.2 mm，最大24 h降雨量184.2 mm。本次降雨主要分布在東海縣中部及東南部，造成多個(gè)水庫(kù)開閘泄洪、多條河道超過警戒水位，主城區(qū)受澇嚴(yán)重，多處被淹，積水0.5～0.7 m。本次降水分兩個(gè)雨峰，第一個(gè)雨峰在8月10日12-18時(shí)，第二個(gè)雨峰在11日3-10時(shí)，第一個(gè)雨峰大于第二個(gè)雨峰。本次降雨過程見圖1。

圖1 2019年8月10-12日東海縣降雨量過程線

3.2 暴雨強(qiáng)度

東海縣8月10日6時(shí)開始降雨，至12日5時(shí)結(jié)束，最大1h降雨量19.5 mm、最大3 h降雨量45.1 mm、最大6h降雨量76.7 mm、最大12 h降雨量101.1 mm、最大24 h降雨量184.2 mm；暴雨中心位于東海縣駝峰鄉(xiāng)麥坡村，最大1 h降雨50.5 mm、最大3 h降雨116.5 mm、最大6 h降雨161 mm、最大12 h降雨194.5 mm、最大24 h降雨330.5 mm。

本次暴雨東海縣降雨量大于100 mm籠罩面積2 031 km2，占全縣總面積99.7%；大于200 mm籠罩面積1 033 km2，占全縣面積50.7%；大于300 mm籠罩面積115 km2，占全縣總面積5.6%。本次降雨主要分布在東海縣中部及東南部，普遍在200 mm以上；北部降水基本在150 mm以下。見表1。

表1 東海縣降雨量統(tǒng)計(jì)成果表

3.3 暴雨頻率

暴雨重現(xiàn)期是反映降雨出現(xiàn)機(jī)遇的指標(biāo)，采用江蘇省實(shí)時(shí)雨水情分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)，分析東海縣及暴雨中心麥坡雨量站暴雨參數(shù)及不同時(shí)段降雨量重現(xiàn)期。

東海縣“8.10”暴雨特點(diǎn)為暴雨集中，強(qiáng)度大，歷時(shí)短，重現(xiàn)期差異較大，其最大1 d、3 d和7 d暴雨重現(xiàn)期分別為47、16和5年，其中最大1 d暴雨量歷史排位第一。

暴雨中心麥坡雨量站最大6 h、最大24 h、最大1 d、最大3 d暴雨重現(xiàn)期分別為121、383、278和195年，暴雨頻率均超百年一遇，歷史排位第一；最大3 h、12 h暴雨重現(xiàn)期分別為31和68年，而最大1 h暴雨重現(xiàn)期僅為3年。

東海縣“8.10”暴雨中心麥坡站暴雨重現(xiàn)期詳情見表2。

表2 東海縣“8.10”暴雨中心麥坡站暴雨重現(xiàn)期成果表

4 與歷史暴雨對(duì)照

根據(jù)歷史降雨資料，選取東海縣2000年以來3次較為典型的大暴雨(2000、2005和2012年)與2019年“8.10”暴雨進(jìn)行對(duì)比分析。

東海縣2019年暴雨與2000、2005、2012暴雨均出現(xiàn)在7和8月份，其中2019年暴雨與2000年相似，都是由臺(tái)風(fēng)形成的，而2005和2012年暴雨是暖濕氣流交匯形成的。

2019年暴雨最大1 d雨量為173.0 mm(8月10日)，2000年為136.8 mm(8月30日)，2005年為162.2 mm(7月31日)，2012年為98.9 mm(7月8日)，2019年“8.10”暴雨最大1 d雨量大于2000、2005和2012年。

2019年暴雨最大3 d雨量210.9 mm，2000年為257.5 mm，2005年為225.4 mm，2012年為160.7 mm，2019年“8.10”暴雨最大3 d雨量大于2012年，小于2000和2005年。

2019年暴雨最大7 d雨量為214.2 mm，2000年為307.8 mm，2005年為259.6 mm，2012年為194.8 mm，2019年“8.10”暴雨最大7 d雨量大于2012年，小于2000和2005年。

通過對(duì)照，相對(duì)于2000、2005和2012年，東海縣2019年“8.10”暴雨屬于短歷時(shí)集中強(qiáng)降雨。詳情見表3。

表3 東海縣2019年與歷史暴雨各時(shí)段最大雨量比較表

東海縣2019年“8.10”暴雨造成東海縣主城區(qū)受澇嚴(yán)重，出現(xiàn)大面積被淹，因此針對(duì)東海縣主城區(qū)開展暴雨各時(shí)段最大雨量統(tǒng)計(jì)，并與歷史暴雨對(duì)比分析，成果見表4。

表4 東海縣主城區(qū)2019年與歷史暴雨各時(shí)段最大雨量比較表 /mm

由表4可見，東海縣主城區(qū)不同場(chǎng)次暴雨不同時(shí)段最大降雨量對(duì)比成果為：

最大10～90 min降雨，2019年暴雨的雨量小于2000、2005和2012年。

最大120～720 min降雨，2019年暴雨的雨量大于2000和2012年，小于2005年。

最大1 440 min降雨，2019年暴雨的雨量最大，大于2000、2005和2012年。

相比歷史典型暴雨，2019年東海縣主城區(qū)暴雨的降雨歷時(shí)更短，暴雨強(qiáng)度更大，同樣?xùn)|海縣主城區(qū)內(nèi)澇也較為嚴(yán)重。

5 澇情分析

受強(qiáng)降雨影響，2019年8月10-12日東海縣主城區(qū)大部分區(qū)域出現(xiàn)道路積水、小區(qū)倒灌等內(nèi)澇現(xiàn)象，主城區(qū)積水嚴(yán)重路段及地點(diǎn)包括：

1)道路積水嚴(yán)重路段：利民路(金牛公園-振興路)、果園路(海陵路-富華路)花園路(海陵路-晶都大道)、牛山路(晶都大道-濱河路)振興路(利民路-和平路)、北辰路(湖濱路-中華路)、府苑路(牛山路-幸福路)、中華路(頤高路-晶都大道)、頤高路全線、富華路水晶公園北門等11條路段水深過膝，達(dá)0.4～0.6 m，車輛無法通行。

2)鐵路涵洞積水嚴(yán)重：主城區(qū)涉及的鐵路涵洞，即振興路涵洞、幸福路涵洞、湖東路涵洞積水嚴(yán)重，無法通行。

3)積水嚴(yán)重住宅小區(qū)：涉及21個(gè)小區(qū)不同程度出現(xiàn)內(nèi)澇現(xiàn)象，包括晶都花園車庫(kù)進(jìn)水、晶都家苑車庫(kù)進(jìn)水、翰林公館門前積水、晶都學(xué)府門前積水、水岸上城整個(gè)小區(qū)積水、水岸名城地下泵房進(jìn)水、水晶公園貴都儲(chǔ)藏室進(jìn)水、金陵御花園小區(qū)被淹等。

東海縣主城區(qū)內(nèi)澇嚴(yán)重的主要原因包括：一方面受短歷時(shí)強(qiáng)降水影響，城市雨水管網(wǎng)排水能力不足；另一方面東海縣城區(qū)澇水主要經(jīng)石安河排走，但暴雨期間石安河水位高水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)雨水管網(wǎng)排水產(chǎn)生頂托，使得城市內(nèi)澇水無法及時(shí)排出。

6 結(jié) 論

東海縣“8.10”暴雨面均降水達(dá)205.2 mm，最大1 d暴雨量歷史排位第一。本次暴雨的降雨集中，強(qiáng)度大，歷時(shí)短，造成東海縣多個(gè)水庫(kù)開閘泄洪、多條河道超過警戒水位，城區(qū)受澇嚴(yán)重，多處被淹，給東海縣工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及居民生活造成較大的損失。