周口市“2018.8.18”暴雨調查與特性分析

王慧杰

（河南省周口水文水資源勘測局）

1 暴雨調查

特大暴雨在進行暴雨系列統計分析中有著非常重要的地位，為全面真實反應本次暴雨過程，開展暴雨調查，收集水文、氣象和其他部門有關的雨量觀測資料，并進行資料可靠程度分析，為暴雨洪水分析打下良好基礎。

1.1 暴雨基本情況

2018年8月17日至21日，受18號臺風“溫比亞”影響，全市平均降雨量為197.80 mm，降雨總量為23.65×108m3。350 mm以上籠罩面積143 km2；300～350 mm籠罩面積479 km2；250～300 mm籠罩面積947 km2；200～250 mm籠罩面積3 840 km2；150～200 mm籠罩面積4 574 km2；150 mm以下籠罩面積1 976 km2。經頻率分析：周口水文站“8.18”暴雨12 h，24 h達到百年一遇；太康縣柳河站10 min的降雨量達到200 a一遇，12 h為150 a一遇，24 h為100 a一遇，其它站重現期均在60 a以下。

1.2 暴雨調查的目的與范圍

水文調查是為了彌補基本水文站網定位觀測的不足，擴大資料收集范圍，或其他特定目的而進行的收集水文資料工作。暴雨調查是水文調查的重要組成部分，特大暴雨在進行暴雨系列統計分析中有著重要的地位，由于水文部門在周口市雨量布設密度還達不到規范要求，暴雨中心很有可能遺漏，面雨量計算及等值線的繪制都有可能失真，因此，開展暴雨調查確有必要。

調查范圍主要是24 h 雨量＞200 mm，次雨量＞250 mm 的各人工、遙測站及相鄰的遙測站點，全市24 h雨量＞200 mm及次雨量＞250 mm的站點41處全部進行了走訪實地調查，站點主要分布在太康縣、扶溝縣、鹿邑縣、鄲城縣、川匯區、淮陽縣。同時調查全市所有氣象局在各鄉鎮布設的雨量站點。

1.3 各站點運行情況調查

全市雨量觀測方式全部采用JDZ05-1 型翻斗式遙測雨量計自動觀測，從各遙測站數據庫摘錄數據分析對比來看，此次暴雨過程雨量數據記錄可靠、完整；除太康站承雨漏斗有堵塞現象外，其它站運行正常。太康站與太康氣象局在一個觀測場，因此，可以直接采用太康氣象局的雨量資料。

1.4 調查成果可靠性評定與合理性檢查

調查站點暴雨量可靠程度評定分可靠、較可靠和供參考三類，通過對這次暴雨量較大的站點進行實地走訪調查，場地符合觀測要求，RTU數據無丟失情況；與當地群眾進行問詢，描述的實際暴雨情況與雨量計記錄情況基本一致，各站雨量資料記錄詳實可靠，暴雨中心站點分析、各控制站以上面雨量計算以及暴雨頻率分析等水文特征值分析計算可以直接采用。

根據調查和收集的各站點暴雨資料，填制各站點的不同時段暴雨量表，繪制暴雨量等值線圖以及暴雨量、面積和歷時關系圖，從表和圖可以看出，鄰近站點雨量逐漸增強或減弱，沒有突變現象。等值線和關系線圖光滑流暢，沒有出現突出點等現象。對23個代表站點，以及對應的時段數據，繪制降雨～地下水變幅相關圖，可以看出地下水起漲時間在降雨起始時間后0-4 h，降雨的強度相關地下水漲幅一致，降雨強度越大，地下水升幅越大，地下水起落時間越靠后。說明收集資料完整、合理可靠，特性分析可以直接采用。

2 暴雨特性分析

2.1 暴雨起訖時間及時空分布

降雨過程從8月17日3時開始至19日22時結束，歷時67 h，全市平均降雨量（面雨量）197.80 mm，最大1 h 面雨量為12.20 mm，占本次降雨的6.20%，最大2 h 面雨量為24.10 mm，占本次降雨的12.20%，最大3 h 面雨量為34.60 mm，占本次降雨的17.50%，最大6 h 面雨量為68.80 mm，占本次降雨的34.80%，最大12 h面雨量為122.90 mm，占本次降雨的62.10%，最大24 h面雨量為177.30 mm，占本次降雨的89.60%。

周口市本次降雨按地域呈中部、北部偏大，其它地區偏小，西部最小。最大降雨量太康縣柳河站364.50 mm；最小降雨量西華縣址坊巡測站90 mm。暴雨中心自東南方向進入周口市境沈丘縣，然后向北行進，進入鄲城縣，之后向西移動，經淮陽縣進入周口市川匯區，然后一路向北經西華至扶溝，又向東偏南移向太康，從太康向東南移至鹿邑，然后從鹿邑向西北折向太康，從太康柳河向東北移出周口市境。

2.2 暴雨成因分析

暴雨過程為“溫比亞”臺風在河南境內減弱、停滯所造成。“溫比亞”臺風誕生于西南季風極其強盛、但副高已經減弱的時候，具體原因如下：

2.2.1 水汽豐富

溫比亞誕生于全年西南季風最強時，且臺風貝碧嘉、摩羯、麗琵相繼消散，西南季風水汽主力全部歸它，云圖上看，溫比亞的云系范圍也很大。

2.2.2 路徑奇特

西風槽對東側副高打壓，副高東退，逐漸遠離臺風“溫比亞”，而大陸高壓逐漸南落接手這個臺風，導致“溫比亞”先在東海先向北走了一截，然后突然拐彎平西甚至西南，而在溫比亞登陸后，遠比不上太平洋副高穩定的大陸高壓迅速崩潰，溫比亞將在中國長江和淮河流域“迷路”滯留。

2.2.3 水汽通道打開

一般臺風登陸后，由于下墊面摩擦增大、水汽輸送減小等不利條件，會導致臺風強度急速衰減，而“溫比亞”登陸后各方面條件都比較好，它與西風帶系統結合，加上良好的季風水汽輸送，“溫比亞”環流一直維持的比較好，它在河南省境內完成了減速、停滯、拐彎轉向的過程，然后頑強北上又與冷空氣結合，掀起了新一輪強降雨。

2.3 暴雨過程分析及不同量級雨量籠罩面積計算

2018 年8 月17 日至19 日，受18 號臺風“溫比亞”的影響，周口市出現了較大的暴雨過程，降雨從8月17日3時沈丘縣東部開始至19日22時太康縣一帶結束，歷時67 h，全市平均降雨量（面雨量）197.80 mm，降雨主要集中在18日5時至19日1時，累計降雨169.40 mm，占總雨量的85.60%。

暴雨不同量級雨量籠罩面積分別為：350 mm 以上籠罩面積143 km2，占全市面積1.20%；300～350 mm 籠罩面積479 km2，占全市面積4%；250～300 mm 籠罩面積947 km2，占全市面積7.92%；200～250 mm 籠罩面積3 840 km2，占全市面32.11%；150～200 mm 籠 罩 面 積4 574 km2，占 全 市 面 積38.25%；150 mm以下籠罩面積1 976 km2，占全市面積16.52%。

2.4 暴雨中心位置及走向分析

周口市此次暴雨中心在太康縣東北部，降水主要集中在2018 年8 月17 日3 時至19 日22 時，過程累積最大點雨量太康縣柳河雨量站364.50 mm。本次降雨按地域呈中部、北部偏大，其它地區偏小，西部最小。最大降雨量太康縣柳河站364.50 mm；最小降雨量西華縣址坊巡測站90 mm。從暴雨雨量分布圖可以看出，暴雨中心自東南方向進入周口市境沈丘縣，然后向北行進，進入鄲城縣，之后向西移動，經淮陽縣進入周口市川匯區，然后一路向北經西華至扶溝，又向東偏南移向太康，從太康向東南移至鹿邑，然后從鹿邑向西北折向太康，從太康柳河向東北移出周口市境。

2.5 不同歷時暴雨強度分析

降雨過程從8月17日3時開始至19日22時結束，歷時67 h，全市平均降雨量（面雨量）197.80 mm。全市最大10 min 降雨量：鹿邑縣辛旺居委會雨量站20 mm；最大1 h 降雨量：太康縣芝麻洼雨量站52.50 mm；最大3 h 降雨量：太康縣芝麻洼雨量站107 mm；最大6 h 降雨量：太康縣芝麻洼雨量站172.50 mm；最大12 h降雨量：太康縣芝麻洼雨量站258 mm；最大24 h降雨量：太康縣鐵佛寺雨量站339.50 mm。

2.6 不同歷時暴雨重現期分析計算

采用國內水文行業頻率計算通用的“P-III”型方法進行適線，確定太康、鐵佛寺、柳河3 站各時段最大降水量頻率曲線，共計21條。

由于選用的柳河雨量站資料系列較短，為借用鄰近站插補，會導致這些站點重現期偏大；太康、鐵佛寺各時段最大降水量與“8.18”暴雨相應時段均為實測滑動所得，“8.18”暴雨重現期會更接近于客觀情況。見表1。

表1 “8.18”暴雨28站重現期統計表

綜合認為“8.18”暴雨的重現期為50-100 a，暴雨中心區達150 a，個別站點的個別時段可能達200 a。

3 結論及建議

“2018.08.18”暴雨是周口市罕見的一次暴雨過程，本次降雨特點是總量多、范圍廣、歷時長、雨強大。暴雨中心1 h最大點雨量52.50 mm，3 h 最大點雨量107 mm，6 h 最大點雨量172.50 mm。但是周口市為河南省最大的純平原地區，地貌寬廣平坦，起伏很小，地面及河道比降在1/6 000 左右，地面高程在35.50～64.30 m之間。本次暴雨超滲產流較少，基本是蓄滿產流，造成洪水量小。通過對這場次暴雨資料分析，得出暴雨特性，為以后的洪水預報、防汛抗旱決策、水資源開發利用提供科學依據，為各級防汛部門當好尖兵和耳目，充分發揮水文部門應有的作用。

農民為方便耕作，各種排水溝隨意填土過車，排水不暢，降雨進入溝、渠、洼地，繼而使農田積水，造成澇災。建議加大宣傳力度，使廣大干群認清路壩的嚴重危害性，自覺清除生產路壩、秸稈、漚制肥料等阻水障礙，保障溝渠排澇暢通，最大限度降低洪澇災害損失。