濟(jì)南市“19810”特大暴雨時(shí)空分布特征及影響

杜雪梅

（濟(jì)南市水文中心，山東 濟(jì)南 250014）

2019 年8 月10 日至12 日，受超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“利奇馬”影響，濟(jì)南市普降200 年一遇的特大暴雨(編號(hào)為2019 年1 號(hào)洪水“19810”），這次短時(shí)間強(qiáng)降水過程對(duì)山丘區(qū)河道行洪、水庫(kù)蓄水泄洪、城市街道、市區(qū)泉群噴涌等均產(chǎn)生了較強(qiáng)的影響。文章針對(duì)暴雨發(fā)生的歷時(shí)過程和空間分布特征，選擇臥虎山水庫(kù)、小清河黃臺(tái)橋水文站、和市區(qū)趵突泉泉群，重點(diǎn)分析了暴雨洪水的水文效應(yīng)。

1 暴雨時(shí)空分布特性

1.1 降雨過程

2019 年8 月10 日10 時(shí)至12 日18 時(shí)，濟(jì)南市自南向北、自東向西普降暴雨至大暴雨，局部特大暴雨。據(jù)濟(jì)南市雨水情信息系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，自8月10 日8 時(shí)起，截至13 日8 時(shí)，全市平均降雨量206.1 mm，其中：章丘區(qū)374.9 mm，歷城區(qū)294.5 mm，南山271.6 mm，鋼城區(qū)236.5 mm，萊蕪區(qū)202.5 mm，市區(qū)210.3 mm，長(zhǎng)清區(qū)140.3 mm，濟(jì)陽(yáng)區(qū)132.8 mm，商河縣117.9 mm，平陰縣79.6 mm。全市185 個(gè)雨量站點(diǎn)中，特大暴雨量級(jí)86 處（超過200 mm），大暴雨量級(jí)79 處（100～200 mm），暴雨量級(jí)20 處（50～100 mm），最大降雨點(diǎn)為章丘閆家峪575.5 mm。

1.2 暴雨成因及歷時(shí)特性

2019 年8 月，受厄爾尼諾事件影響，副熱帶高壓比較強(qiáng)勢(shì)，面積較大，而且位置偏南偏西，控制了西北太平洋大部分海域，抑制了熱帶對(duì)流云團(tuán)的發(fā)展。而此片海域正好是臺(tái)風(fēng)主要生成的源地。后期副高北抬，前期積蓄已久的能量為臺(tái)風(fēng)生成提供了溫床，在這月里海溫高、切變小、初始擾動(dòng)等因素都為臺(tái)風(fēng)生成提供有利條件。8 月中旬“利奇馬”臺(tái)風(fēng)影響到濟(jì)南。

此次暴雨呈現(xiàn)歷時(shí)長(zhǎng)、雨強(qiáng)小的特性。整個(gè)降雨過程持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)56 h（其中有效降雨歷時(shí)30 h），每小時(shí)雨強(qiáng)0.3～10 mm，平均5 mm。

1.3 暴雨空間分布特征

此次暴雨，200 mm 以上的特大暴雨籠罩范圍占濟(jì)南市總面積的80%，集中分布在濟(jì)南市中東部大部分地區(qū)，西部小范圍在200 mm 以下，暴雨中心點(diǎn)位于章丘南部。

2 暴雨引發(fā)的水文效應(yīng)

“19810”特大暴雨使?jié)鲜袞|南部山區(qū)流域出現(xiàn)洪水，坡道、河道和水庫(kù)蓄滿溢流，市區(qū)馬路行洪，泉水噴涌旺盛。

2.1 山丘區(qū)水庫(kù)蓄水量和水位的變化

截至8 月13 日8 時(shí)，18 座大中型水庫(kù)共增加蓄水量12 330 萬m3。其中雪野水庫(kù)增加3 311 萬m3，臥虎山水庫(kù)增加1 130 萬m3，錦繡川水庫(kù)增加2 051 萬m3。8 月11 日17 時(shí)至13 日0 時(shí)，濟(jì)南市（不包括萊蕪區(qū)）10 座大中型水庫(kù)有5 座陸續(xù)超過汛末允許超蓄水位，分別是杏林、大站、杜張、狼貓山、錦繡川水庫(kù)，其中大站水庫(kù)最大泄洪流量達(dá)到260 m3/s。垛莊水庫(kù)提前泄洪，最大流量87 m3/s，水位未超。這次暴雨為水庫(kù)調(diào)度提出了挑戰(zhàn)，在市防辦和水文中心等部門的共同努力下，水庫(kù)未出現(xiàn)險(xiǎn)情。章丘、歷城、南山區(qū)降水量較大，5 座水庫(kù)流域平均降雨量均超過250 mm以上，章丘區(qū)高達(dá)375 mm。因此，降雨量多的地區(qū)水庫(kù)進(jìn)水較多，而西南的崮頭和釣魚臺(tái)水庫(kù)進(jìn)水則較少。

其中，截至16 日11 時(shí)，臥虎山水庫(kù)水位上漲5.9 m、蓄水庫(kù)容增加2 760 萬m3，最大下泄流量70 m3/s，分別如圖1、圖2 所示。

圖1 臥虎山水庫(kù)流域8 月10 日至13 日降雨—水位相關(guān)圖

圖2 臥虎山水庫(kù)8 月15 日至22 日出庫(kù)流量—水位相關(guān)圖

此次大暴雨，濟(jì)南市18 座大中型水庫(kù)8 月份共增加蓄水13 261 萬m3。 其中，臥虎山水庫(kù)月內(nèi)增加蓄水2 480 萬m3，錦繡川水庫(kù)增加1 626 萬m3，雪野水庫(kù)增加2 687 萬m3。

2.2 骨干河道水位和流量的變化

濟(jì)南市骨干河道水位全部上漲，流量增大。其中，小清河黃臺(tái)橋站實(shí)測(cè)變化過程見表1。

表1 實(shí)測(cè)黃臺(tái)橋水位～流量過程

小清河黃臺(tái)橋水文站水位自8 月11 日6 時(shí)至20 時(shí)陡漲2.34 m，之后緩漲0.48 m，于12 日11時(shí)達(dá)到最高水位25.88 m，超過警戒水位0.92 m。8 月11 日20 時(shí)15 分實(shí)測(cè)最大流量136 m3/s。

2.3 市區(qū)地下水位與泉群流量的變化

1）地下水位變化。2019 年9 月1 日全市地下水平均埋深7.76 m。其中鋼城區(qū)平均水位最高,為240.83 m，商河縣平均水位最低，為9.73 m；長(zhǎng)清區(qū)平均埋深最大，為15.87 m，天橋區(qū)平均埋深最小，為1.11 m。各區(qū)（縣）地下水動(dòng)態(tài)情況見表2。

2）趵突泉變化。趵突泉8 月份地下水位最大值為28.66 m，出現(xiàn)在8 月19 日，比起8 月1 日的27.82 m，暴雨過后泉水位上升0.84 m，如圖3 所示。

圖3 2019 年8 月趵突泉地下水位變化過程圖

表2 濟(jì)南市2019 年9 月1 日地下水動(dòng)態(tài)情況表m

3）四大名泉出水量。趵突泉、黑虎泉、珍珠泉、五龍?zhí)端拇笕? 月份總出水量為554 萬m3，較2018 年同期的487.9 萬m3增加13.5%。當(dāng)月水量最大值為8 月19 日的21.01 萬m3，最小值為8 月1 日的8.86 萬m3。

由于2019 年6～7 月降雨較少，“19810”特大暴雨前，濟(jì)南市全市平均降雨量只有271.8 mm，比常年同期少40%，雖然降了特大暴雨，但大部分被植物截流、土壤吸收、小水庫(kù)、塘壩攔蓄等，因而未發(fā)生山洪暴發(fā)、泥石流等災(zāi)害。這場(chǎng)特大暴雨使我市的降雨量達(dá)到了常年同期水平，一場(chǎng)雨相當(dāng)于濟(jì)南市全年總降水量的1/4。

3 結(jié)語(yǔ)

“19810” 特大暴雨發(fā)生在降雨易發(fā)的主汛期，空間分布均勻，面廣量大。暴雨引發(fā)的水文效應(yīng)主要有河道水庫(kù)水位上升、泉水噴涌流量增加，地下水位明顯上升，由于雨強(qiáng)較小，降雨時(shí)間較長(zhǎng)，未引起較大洪澇災(zāi)害。