白沙河崂山水库流域雨洪特性分析

王 霞 郑志国 李晓培

一、概况

白沙河源于崂山崂顶西麓，自东向西流经崂山区、城阳区后在城阳区西后楼村注入胶州湾。崂山水库位于白沙河中游，流域面积99.6km2，属中纬度暖温带季风气候区，多年平均降水量895.9mm，降水年际变化较大，降水年内分配严重不均衡。

二、暴雨分析

1.强降雨成因

崂山水库上游强降雨主要因素一是天气，二是地形。上游暴雨天气成因以气旋和冷锋最多，其次是台风倒槽，暖切变和静止锋造成的暴雨极小。水库上游流域处于崂山东部山区，海拔高度在100～1100m之间。这种地势具有迎风坡地形抬升作用，加之台风、气旋等天气系统影响，易发生强降雨。

表1 典型年最大24h雨量统计表（单位：mm）

表2 各站24h暴雨频率计算成果表（单位：mm）

图1 典型洪水过程线图

2.暴雨特性

（1）暴雨空间分布

选取流域由上到下5处雨量站点同场暴雨长系列资料进行分析，可知崂山水库上游流域降雨极值中心与地形状况有很大关系，极大值多发生在在位于崂山顶附近的北九水雨量站，极小值多发生在位于丘陵区的崂山水库雨量站，强降雨趋势多为由上游向下游并呈南北两侧递减。最大24 h雨量值分布是暴雨分布的代表，选取典型年份同场暴雨最大24 h降水比较，见表1。最大24 h暴雨频率计算见表2。

从资料分析可得，崂山水库暴雨的中心位置相对比较稳定，主雨区一般在北九水，不会出现移动，总体上呈现局地大暴雨的特点。同时也可看出站点之间降雨梯度较大，特别体现在北九水和乌衣巷2处雨量站，两站直线距离5km，发生暴雨时，最大暴雨梯度达46.3mm/km。

（2）暴雨时间分布

白沙河上游流域暴雨基本发生在汛期（6～9月），其中87%以上发生在7、8月份。有些年份，降水量主要集中在一、二次特大暴雨中，如北九水站，1997年8月18～20日发生的特大暴雨，最大3d降水量达573.1mm，占该年年降水量914.4mm的62.7%，占该年8月份降水量609.8mm的94.0%。

对多年同场暴雨进行时段降水分析，可得崂山水库上游暴雨历时一般都在24 h 以上，主要降水量的时间分布大多呈单峰型，主雨峰降雨比例很大，占总量水量的60%以上，并且上游各站强降雨时段分布比较一致。

（3）暴雨集中程度分析

降水的连续、暴雨的时程分布情况是影响洪水特性的主要原因。通过对各站一、三、七日最大降水量进行统计分析，可以得出，一日降水量占七日降水量的60%～63%，三日降水量占七日降水量的78%～84%，降水量主要集中在一日。

一日降水量在24h内的分配情况对洪水特性影响很大。对各站多年最大24 h降水量进行分配统计，可以得出1h降水量占最大24h降水量的29%～43%，2h降水量占最大24h降水量的41%～56%，6h降水量占最大24h降水量的67%～78%，12h降水量占最大24h降水量的84%～88%。

三、洪水过程特性

分析崂山水库多场洪水过程可知，上游流域洪水涨落急剧，峰形多为尖瘦型单峰，涨洪一般历时2～6 h，一次洪水过程历时一般在20～30h左右。近年典型洪水过程线见图1。

崂山水库上游流域东高西低，其中深山区占15%，浅山区占66%，丘陵区占19%。流域内山坡自然坡角30°～50°，地形坡度大，源短流急，汇流历时较短。崂山水库上游流域很少发生连续暴雨，单次暴雨雨量多数集中在6h以内，历时较短，单点暴雨突出，洪水过程多为单峰型。

洪水历时的长短与流域的调蓄能力也有一定关系。上游流域集水面积小，流域洪水调蓄能力较差，洪水汇流较快，洪水过程历时短。对比分析流域多场洪水过程和降水过程可以看出 ，降雨强度较大时，最大2h暴雨后1～2h出现入库洪峰，洪峰的大小及出现时间跟后面的降雨没有关系，且暴雨强度越大，峰现时距越小。

四、结语

流域上下游测站洪峰流量之间存在一定关系，可由上游洪峰流量采用水文比拟法，根据经验公式推求崂山水库入库洪峰流量，但应综合考虑区间下垫面、区间降水及区间支流汇入等情况，以提高推求数据的准确性