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      萊西市潴河流域暴雨洪水分析

      2019-06-11 06:40:50鄭志國(guó)李春俊
      山東水利 2019年4期
      關(guān)鍵詞:萊西市萊西降雨量

      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)。

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