1956～2018年连云港地区典型暴雨洪水分析

程建敏 李刚 王德维

摘要：

为探究连云港地区典型暴雨洪水特征，根据1956～2018年实测降雨资料，通过对降雨级别、造成洪涝灾害等因素进行综合考虑，选取连云港地区8场典型年份典型暴雨，并对历史暴雨天气系统、时空分布特征及对应的洪水洪量组成和重现期进行统计分析。结果表明：连云港地区典型暴雨受季节性影响明显，极端天气有增多趋势，典型暴雨降雨量区间较为集中。

关键词：

暴雨洪水； 时空分布； 重现期； 连云港地区

中图法分类号：TV122.1

文献标志码：A

DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2023.03.005

文章编号：1006-0081（2023）03-0030-04

0 引 言

连云港市地处淮河流域沂沭泗水系最下游，存在上游水系河道坡降大、源短流急、洪水突发性强、峰高量大且集中、预报期短等特点。受上游行洪、区域暴雨、城市内涝、外海风暴潮综合影响，历史上洪涝灾害频繁。近年来受厄尔尼诺和拉尼娜现象影响，极端天气频发［1-2］。连云港地区多次发生暴雨洪水，对社会经济和人民生活造成了巨大的影响。前人对暴雨洪水的研究多是以流域为单元分析暴雨洪水的特点及成因，本文针对连云港地区“洪水走廊”的特点，通过统计分析连云港地区1956～2018年的降雨资料，并选取8场典型年份典型暴雨，分析连云港地区暴雨趋势、暴雨特点及洪水组成特点，为连云港地区防洪抗洪工作提供参考。

1 研究区域与数据来源

连云港市多年平均雨量为897.8 mm，年最大值为1 312.7 mm（2005年），最小值为586.7 mm（1988年）。辖区内共设有国家基本降水量站44个，每个降水量站资料均通过各县（区）水文中心整编、市水文分局审查、江苏省水文局复审、淮河流域机构汇编等多道手续，最终刊印成册，资料的代表性、一致性与可靠性均能得到保证。充分考虑资料系列长度及雨量站均匀分布后，选择26个降水量代表站1956～2018年系列资料，对资料进行系统分析，面雨量以所选单站雨量算术平均计算，年雨量资料采用最小二乘法进行频率计算，以P-Ⅲ型曲线适线，并用目估适线法调整，计算其设计年雨量值。通过对级别达到大暴雨、特大暴雨、明显造成洪涝灾害等因素进行综合考虑［3-6］，选取8场典型年份典型场次暴雨作为分析样本。通过对8场暴雨洪水天气系统、暴雨中心、暴雨趋势、时空分布特征、洪水组成、重现期等进行深入分析，揭示连云港地区暴雨特征。

2 暴雨天气系统及暴雨中心

对8场历史典型暴雨天气系统、暴雨中心进行统计，见表1。暴雨天气系统主要是江淮气旋、台风、南北切变以及暖切变。8场暴雨中4场由台风形成，4场由暖湿气流交汇形成。8场暴雨中7场发生在7，8月份（主汛期），由暖湿气流引起的暴雨主要发生在7月份，由台风引起的暴雨多发生在8，9月份。说明连云港地区暴雨一般发生在主汛期，由台风引起的暴雨明显较暖湿气流引起的暴雨偏迟。暴雨中心落在连云港市区2次，赣榆区2次，东海县2次，灌云县1次，灌南县1次，说明连云港地区暴雨中心落区分布于各个区县，暴雨中心随机多变。

3 暴雨趋势分析

以连云港市1956～2018年雨量资料系列为基准，对各年代降雨进行分析，各年代均值与基准比较，连云港市各年代降雨均值与1956～2018年系列降雨均值的比值过程见图1。从图1中可以看出，20世纪50年代雨量偏多，60年代与基准系列雨量相当，70年代雨量略丰，80年代、90年代雨量偏枯，2000年后与基准系列雨量相当，连云港市降雨量总体有减少趋势。

以连云港市雨量资料系列最长的青口站为代表站，取1956～2018年实测资料值，以降水频率P＜35%为丰水年、35%≤P＜62.5%为平水年、62.5%≤P＜85%为枯水年、P≥85%为特枯年，分年代对青口站进行逐年丰平枯排列，同时统计各年代典型暴雨场次，各年代雨量排频及暴雨场次统计见表2。从表2可以看出，20世纪50年代、60年代、80年代没有典型暴雨，70年代1场，90年代1场，2000年以后有6场，典型暴雨有增加趋势。

4 暴雨时空分布特征分析

对8场典型年份典型暴雨最大1 d和最大3 d雨量进行统计分析，见图2。8场历史暴雨中6场1 d降雨量在100～140 mm之间，6场3 d降雨量在150～250 mm之间，连云港地区典型暴雨降雨量区间较为集中，暴雨特性为雨强大、历时短、突发性强，天气变化剧烈，降水集中。

8场历史暴雨中，受台风影响而形成的有4场，分别为1974年、2000年、2007年与2019年，对这4场暴雨最大1，2，3，4，5，6，7 d雨量进行分析统计，绘制成暴雨最大1～7 d降雨过程，见图3。最大1 d降雨量均超过100 mm，达到大暴雨级别，降雨强度大；最大3 d降雨量在150～350 mm，降雨量区间大；最大3 d与最大7 d降雨量相比，变化不大。说明连云港地区受台风影响而形成的降雨时空分布不均，强度大，历时较短，一般不超过3 d，但降雨量区间大。

8场历史暴雨中，受暖湿气流交汇影响而形成的有4场，分别为1991年、2003年、2005年、2015年，绘制这4场暴雨最大1～7 d降雨过程，见图4。1 d最大降雨量在50～150 mm之间，达到暴雨、大暴雨级别，降雨强度大；最大3 d降雨量在150～200 mm之间，降雨量区间相对集中；最大1～7 d最大降雨量均缓慢增加，说明连云港地区受暖湿气流交汇影响而形成的降雨，时空分布相对均匀，降雨强度弱于台风雨，降雨历时相对较长。但当江淮雨区偏北时［7-8］，也可能造成历时长、强度大，时空分布不均匀的强降雨，例如1991年。

5 暴雨洪水特征分析

5.1 洪水組成

连云港地区行洪排涝河道主要有新沭河、蔷薇河与青口河。新沭河是连云港市市区、东海县及赣榆区主要的行洪排涝河道，大兴镇水文站为新沭河外来水量的代表站。新沭河洪水显著影响蔷薇河流域（包括鲁兰河、乌龙河）行洪排涝。蔷薇河是东海县最重要的行洪排涝河道，同时也是市区的行洪排涝河道，小许庄站为蔷薇河外来水量的代表站。蔷薇河排水与新沭河排水在下游共用临洪河，新沭河为高水河道，新沭河排洪影响蔷薇河排洪。青口河为赣榆区主要行洪排涝河道，黑林站为青口河外来水量的代表站。青口河在河道中游段建有小塔山水库，小塔山水库为大（2）型水库，洪水独立入海。

分析8场暴雨对应的次洪水，对洪量组成进行统计，新沭河、蔷薇河、青口河洪量的组成见表3。从表3可以看出，8次洪水中新沭河本地来水的占比在13%～34%之间，新沭河主要以外地来水为主，大部分为山东省沂蒙山区来水，本地来水总量只占总洪量的18%；蔷薇河本地来水的占比在61%～88%之间，主要以本地来水为主，本地来水共占总洪量的70%，青口河本地来水的占比在22%～54%之間，本地来水与外地来水相近，本地来水总量占总洪量的45%。连云港地区的洪水不只受本地降雨影响，周边地区降雨，造成河道洪水暴涨，河道上游来水直接影响连云港地区河道洪水，因此连云港地区除本地降雨外，客水过境也是形成洪灾的主要原因。

5.2 重现期分析

计算8次暴雨洪水时间变差系数与空间变差系数等特征指标，见表4。分析8次暴雨的重现期和对应的8次洪水的重现期，见表5。暴雨量级与洪水的大小不完全对应。1974年8月12日暴雨历史排第二位，重现期为31 a，对应的洪水是新沭河8场洪水量级最大值，大兴镇水文站洪水重现期达100 a，石梁河水库水文站达200 a，属特大洪水。洪水主要特点为洪峰水位高、涨幅大、超警时间长，洪峰流量、各时段洪量特大，洪水持续时间及洪水重现期长，发生洪水范围大。

2000年8月30日暴雨历史排第一，重现期为475 a，对应的洪水是新沭河8场洪水量级中排第三，其7 d洪量占1974年8月11日洪水7 d洪量的36%，洪峰水位比1974年8月11日洪水低1.51 m。大兴镇站洪水重现期达6 a，石梁河水库站达8 a。洪水主要特点为洪峰水位较高，涨水速度较快，洪峰流量、洪量属中偏大洪水。

6 结 论

通过对连云港地区 1956～2018年8场典型年份典型场次暴雨天气系统、时空分布特征及对应的洪水的洪量组成和重现期进行统计分析，连云港地区暴雨洪水基本特征规律如下。

（1） 暴雨受季节性影响明显，主要发生在7～8月份（主汛期），由台风引起的暴雨明显较暖湿气流引起的暴雨偏迟。暴雨中心区域范围均有分布。

（2） 降雨量总体有减少趋势，典型暴雨有增加趋势，极端天气有增多。

（3） 暴雨降雨量区间较为集中，1 d降雨量在100～140 mm之间，3 d降雨量150～250 mm之间。

（4） 不同降雨成因造成的降雨过程不同，暖湿气流引起的降雨，时空分布相对均匀，强度弱于台风雨，历时相对较长。

（5） 暴雨量级与洪水大小不完全对应，上游行洪和区域山洪直接影响区域洪灾程度。

参考文献：

［1］ 刘志雨.城市暴雨径流变化成因分析及有关问题探讨［J］ .水文，2009，29（3）：55-58.

［2］ 李晨涛.辽宁省暴雨时空特征及暴雨气象成因分析［J］ .水利规划与设计，2021（12）：36-40.

［3］ 周健，张宏建，王冰，等.城市暴雨洪涝灾害脆弱性时空特征分析［J］ .地理空间信息，2021，19（10）：40-43.

［4］ 江守钰，程绪干.淮河流域暴雨洪水特性分析［J］ .水文，2007，27（3）：89-92.

［5］ 宋秋梅，朱冰，马丁，等.北京市典型山洪流域暴雨洪水分析［J］ .水文，2017，37（3）：91-94.

［6］ 水利部.水利部关于印发全国主要江河洪水编号规定的通知［Z］.北京：水利部，2019.

［7］ 邵学强，金新芽，罗堂松，等.浙江省“201909”号超强台风暴雨洪水及防洪调度分析［J］ .水文，2021，41（4）：69-73.

［8］ 姚章民，杜勇，张丽娜.珠江流域暴雨天气系统与暴雨洪水特征分析［J］ .水文，2015，35（2）：85-89.

（编辑：江 文）

Analysis of typical rainstorm and flood in Lianyungang area from 1956 to 2018

CHENG Jianmin，LI Gang，WANG Dewei

（Lianyungang Bureau of Jiangsu Province Hydrology and Water Resource Survey Bureau，Lianyungang 222004，China）Abstract：

To explore the characteristics of typical rainstorm and flood in Lianyungang area，based on the observed rainfall data from 1956 to 2018，eight typical torrential rain events in Lianyungang were selected by considering the factors such as rainfall level，flood and waterlogging disaster，the historical rainstorm weather system，the temporal and spatial distribution characteristics and the corresponding flood composition and recurrence period were statistically analyzed.The results showed that the typical rainstorm in Lianyungang area was obviously influenced by the seasons and the extreme weather tended to increase，the typical rainstorm was concentrated and different rainfall caused different rainfall processes.

Key words：

rainstorm and floods； space-time distribution； recurrence period；Lianyungang area

收稿日期：

2022-05-07

作者简介：

程建敏，女 ，高级工程师，硕士，主要从事水文相关工作。E-mail：43985484@qq.com