英那河流域2017年“804”暴雨分析

2018-06-14周旭东

水利规划与设计 2018年5期

周旭东

(辽宁省大连水文局，辽宁大连 116023)

1 综述

1.1 英那河流域概况

英那河发源于丹东市岫岩县龙潭乡老北沟，位置东经122°51′～123°14′，北纬39°43′～40°15′。海拔高程653.1m，流域面积1004km2，河流全长94.9km，平均比降2.31‰。河流上游河床为卵石，下游为细砂。有一级支流5条，二级支流1条。英那河由北向南贯穿庄河县东部，流经庄河县三架山、仙人洞、塔岭、大营子、小孤山、吴炉、黑岛等乡镇和沙岭农场，于小孤山镇蔡家村注入黄海。

1.2 “804”暴雨综述

2017年“804”暴雨是受第10号台风“海棠”减弱低压和副热带高压共同影响下的一场强降雨过程。集中降水从8月3日16时开始，到4日10时基本结束，历时16h。

8月1日第10号台风“海棠”在福建省登陆后，其影响下的台风云系依然持续北上东进。8月2日台风减弱低压中心存在于安徽、河南上空，同时副高加强北抬，副高脊线位于33°N附近，西伸脊点位于122°E左右，副高北界已接近38°N。在台风云系和副高的共同作用下，大量水汽向东北输送，加之贝加尔湖冷涡不断有冷空气南下，在辽宁省北部低压逐渐发展成锋面气旋，进而在西部发生了高强度的降雨过程[1]。由图1可知，8月3日内蒙古地区的低压槽区东移到华北地区，台风减弱低压中心并进入槽区南部，副高西伸脊点位置依然位于122°E左右，确保水汽持续供应，辽宁省位于槽前地区，降水维持。由图2可知，8月4日华北地区槽线已东移过辽宁地区，但贝加尔湖附近的冷涡依然不断南下，在内蒙古地区又出现一个槽区，而此时副高西伸脊点发生东移，位于125°E左右，冷暖空气产生激烈交绥，再一次引发了强烈的降雨过程，降雨区主要集中在辽宁省东部地区[2- 3]。

图1 8月3日08时500hPa高空形势图

图2 8月4日08时500hPa高空形势图

2 英那河降水分析

2.1 雨量计标定

本次标定共计6个雨量站，误差率均符合GB11832- 2002《翻斗式雨量计》规定范围内误差小于±1.5%，其中误差为正误差的有4个站，最大是梨树站，为0.8%；负误差的有2个站，最大为-1.3%，6个站的平均误差为-0.02%。从滴定的总体情况看，雨量计误差均在允许范围内[4- 6]。

2.2 暴雨调查

(1)首先根据实测降水量点绘降水量等值线图，从图上划定应该调查的区域。

(2)收集县、乡、村雨量观测资料，如气象、农场、学校、水库、灌区等；到地方防汛部门了解相关情况，不遗漏暴雨中心[7- 8]。

(3)利用群众放在空旷露天处不受地形地物影响或影响较小的生产生活用具如缸、池子、桶等容器来推算雨量，推算时应注意有否汲水、加水、旁溢、渗漏等。

(4)每个调查点至少应调查两个暴雨数据，相互验证。在暴雨中心区应密些，边缘区可稍稀些。

(5)根据老人的亲身经历和传闻，以及中小河流洪水重现期比较等，估算暴雨的重现期，从而确定暴雨量[9- 11]。

2.3 降水过程分析

2.3.1 冰峪站以上区间

(1)冰峪站以上区间雨量代表站为3处，代表站点详见表1。

表1 英那河流域代表雨量站

(2)总降水量：8月2日4时～5日12时，平均24h雨量359.5mm,,最大点降水量冰峪沟站388.0mm，降水累计曲线如图3所示。

(3)集中降水：8月3日19时～4日14时，平均24h雨量313.7mm，最大点降水量冰峪沟站330.0mm。

(4)雨强：

最大1h降水量：冰峪沟79.5mm；

最大3h降水量：冰峪沟180.0mm；

最大6h降水量：南坎子244.3mm；

最大24h降水量：冰峪沟332.0mm。

图3 冰峪站以上降水累计图

2.3.2 英那河水库以上区域

(1)英那河水库以上区间雨量代表站为5处，具体见表2。

(2)总降水量：8月2日4时～5日12时，平均24h雨量392.2mm,,最大点降水量冰峪沟站450.0mm，降水累计曲线如图4所示。

(3)集中降水：8月3日21时～4日10时，平均24h雨量333.0mm，最大点降水量梨树站393.0mm。

(4)雨强：

最大1h降水量：梨树86.5mm；

最大3h降水量：围场沟213.3mm；

最大6h降水量：围场沟317.3mm；

最大24h降水量：梨树402.0mm。

表2 英那河水库以上区间代表雨量站

图4 英那河水库以上降水累计图

2.3.3 英那河流域降水量空间分布

英那河流域2017年“804”暴雨降水量主要集中在8月4日0时至9时，历时9h。其中最大1h雨量是大房子站88.5mm，为有记录以来最大；最大3h雨量是三道沟站184.0mm，为有记录以来最大；最大6h雨量是大堡子站299.0mm，为有记录以来最大；最大24h雨量是沙河站412.0mm，为有记录以来最大值。英那河流域降水量等值线如图5所示。

图5 英那河流域降水空间分布

3 2017年“804”与2012年“803”降水对比

3.1 天气成因

大连地区2017年“804”暴雨洪水与2012年“803”暴雨洪水天气系统基本相同。两次均受台风和副热带高压共同影响，水汽移动路径基本相同。详见表3。

表3 英那河流域暴雨天气成因特征比较表

2012年“803”暴雨天气系统为高纬度登陆台风转低气压，与贝加尔湖冷涡不断南下的冷暖空气在辽东半岛南部产生激烈交绥，引发该地区强烈降雨过程[12]。造成辽宁营口、盖州，鞍山岫岩，大连普兰店、庄河等地的洪水灾害。具体如图6所示。

图6 2012年10号“达维”路径图

2017年“804”暴雨在台风“海棠”影响下的台风云系持续北上东进。8月2日台风减弱成低压中心存在于安徽、河南上空，此时副高加强北抬，北部低压云系与贝加尔湖冷涡逐渐发展成锋面气旋，进而在西部发生了高强度的降雨过程；南部低压云系受黄海副高影响沿着辽宁南部黄海岸至西向东发展，受辽南山区地形影响发生了特大暴雨。2017年“804”暴雨洪水，在大连地区主要发生在英那河源头老秃顶南麓沙河(英那河一级支流)和北麓英那河(干流)源头。如图7和图8所示。

图7 2017年10号“海棠”水气输送路径图

图8 2017年10号“海棠”路径图

1981年“7.28”特大暴雨水汽移动路径与2017年“804”暴雨极其相似，只是维度稍微偏高，在辽南沿海东进过程中先遇老帽山，在大连瓦房店万家岭、普兰店同益引发了特大暴雨，继而在庄河北部山区、鞍山岫岩、丹东凤城等地也发生了大暴雨或特大暴雨，造成了上述地区的洪水灾害。具体如图9所示。

图9 1981年“7.28”、2012年“803”、2017年“804”暴雨水气输送路径对比图

3.2 暴雨比较

英那河流域冰峪沟水文站以上区域2017年“804”与2012年“803”暴雨雨量相比较，总雨量相差不大；“804”强雨段雨量比“803”多60.5mm；最大点雨量“804”比“803”少50.0mm。英那河流域英那河水库站以上区域2017年“804”与2012年“803”暴雨雨量相比较，总雨量比“803”多73.4mm；强雨段雨量比“803”多，54.5mm；最大点雨量比“803”多12.0mm。详见表4。