王軍委,盛茂剛,滕先妮
(青島市水文中心,山東 青島 266743)
青島市地處山東半島南部,地形特點是東高西低,南北兩側隆起、中間低陷。全市多年平均降雨量688.2mm,降雨量年內分配不均,年降雨量的70%集中在汛期6—9 月份,汛期降雨又主要集中在7—8 月份的幾次暴雨中。臺風是青島市暴雨產生的主要因素,同時也是洪水形成的主要原因。雖然臺風影響青島次數不如南方沿海城市多,但是臺風一旦北上,容易與南下冷空氣結合,很可能造成嚴重暴雨洪水災害,是預測預報的難點,也是防汛防臺風工作的重要關注點[1]。2022 年9 月16 日,12 號臺風“梅花”于當日0 時前后在山東省青島市嶗山區沿海登陸,登陸時中心附近最大風力9 級(23m/s)。臺風“梅花”9 月8日自在西北太平洋洋面上生成,至9 月16 日減弱為溫帶氣旋停止編號,共歷時8 天,期間4 次登陸我國東部沿海,是1950 年來第3 個4 次登陸我國的臺風,給華東、東北等地帶來明顯強風雨影響。
青島市平均降雨量135.7mm,最大點嶗山區蔚竹庵518.0mm。各區市平均降雨量分別為:嶗山區243.4mm,城陽區193.2mm,市區180.6mm,萊西市170.4mm,即墨區161.0mm,西海岸125.6mm,膠州市113.4mm,平度市96.3mm。
從青島市降雨量分布來看,降雨空間分布為從東至西逐漸減小,降雨量100~250mm,占總面積的70%,主要分布在萊西、即墨、城陽和市區全部、膠州、黃島的東部,250mm 以上占總面積的4.5%,主要分布嶗山山丘區。
從青島市平均雨量時程分配來看,此次場降雨發 在9 月14 日6:00 至16 日7 日6:00,共 計48h,雨量為135.7mm;最大1h 雨量為13.5mm,發生在15 日18:00—19:00,占場 雨的9.9%;最大2h 雨量 為25.6mm,發生在15 日18:00—20:00,占 場雨的18.8%;最大6h 雨量為58.9mm,發生在15日15:00—21:00,占場雨的43.3%;最大12h 雨量為83.2mm,發生在15 日13:00 至16 日1:00,占場雨的61.1%;最大24h 雨量為110.0mm,發生在15 日3:00至16 日3:00,占場雨的80.8%,詳細統計見圖1。

圖1 青島市平均降雨量時程分配圖
此次降雨過程中各區(市)最大24h 降雨量站點分別為:嶗山區蔚竹庵397.5mm,城陽區棉花297.5mm,西海岸膠南站232.0mm,即墨區窯上209.0mm,市區青島站192.2mm,萊西市水產芝水庫188.8mm,平度市大田153.5mm,膠州市膠縣142.0mm。經頻率計算分析,各區(市)代表站最大24h 重現期均在20~30 年一遇,詳細統計見表1。

表1 各區(市)代表站最大24h 特征值統計表
青島市共有各類河道水文站點44 處,其中,國家基本站15 處、中小河流站25 處、水資源4 處。雖然本次的場雨量不是特別大,但是6 月26—27 日、7月12 日、8 月8—13 日,汛期的每個月都發生了一次暴雨或特大暴雨,土壤含水量非常飽和,大沽河、南膠萊河等主要河流基本上沒有發生斷流。受臺風“梅花”影響,青島境內所有河道站均發生不同級別的洪水,其中位于嶗山區東韓水文站發生建站以來最大洪峰流量,嶗山區烏衣巷水文站發生接近歷史最大洪峰流量(1995 年),詳細統計見表2。

表2 青島市主要河流水文站洪峰流量統計表
青島市共計23 座大中型水庫,受本次臺風“梅花”影響,各水庫共計來水量為14839.2 萬m3,其中,產芝水庫來水量為5556.6 萬m3,嶗山水庫來水量為2389.2 萬m3,北墅水庫來水量為1530 萬m3。共計有16 座水庫發生泄洪,其中,嶗山水庫最大泄量為481m3/s,北墅水庫最大泄量為230m3/s,高格莊水庫最大泄量為200m3/s,共計泄洪量6154 萬m3,詳細統計見表3。
本次比較時間起點為2000 年,經統計共有11次臺風影響青島(見表4),臺風編號為8—15 號,其中,10 號出現3 次,9 號出現2次;影響時間一般發生在7、8 月份,共計9 次,發生在9 月的有2次,“梅花”是近20 年影響青島時間最晚的一次,發生在9 月中旬;從多年平均降雨量統計來看,“煙花”影響的降雨量趨于平均,從大到小排序為第5位;降水最大點均發生沿海一帶,這是由于受地形的影響,嶗山海拔較高,所以最大降水點出現在嶗山區的概率最高。

表4 2000 年以來臺風影響青島的統計表
通過對2022 年臺風“梅花”影響青島的特征統計分析得到以下結論。
1)做好青島防臺風重點區域布置。此次臺風過程中,位于嶗山區東韓水文站發生建站以來最大洪峰流量,嶗山區烏衣巷水文站發生接近歷史最大洪峰流量(1995 年)。受大陸高壓和華北東部到山東半島一帶西風槽系統影響,臺風從青島東部或者南部登陸過境,帶來大量暴雨,引發洪水災害。因此青島防臺風重點區域在嶗山和市南,特別要做好嶗山區的雨量觀測、洪水預報和洪水調度工作,結合轄區內河道和水庫行洪能力,做好水庫聯合調度,減少臺風帶來的水災危害。
2)進一步加強城市水文監測體系建設。由于青島的東部和南部是城區,建設城市水文監測體系可以為城市雨洪水預警提供支撐,應全面、及時掌握城市水文數據,有效開展城市暴雨徑流變化、防洪排水設計、城市雨洪資源利用等方面的研究[2],為青島市防汛防風防洪減災工作提供堅實的基礎