陈才明,潘忠斌,李 琼
(温州市水文站,浙江 温州 325000)
“苏迪罗”台风与“9012”号台风对温州市飞云江流域暴雨洪水影响的深度对比分析
陈才明,潘忠斌,李 琼
(温州市水文站,浙江 温州 325000)
2015年第13号台风“苏迪罗”与1990年“9012”号台风路径基本一致,均对飞云江流域造成重大影响。对2个台风的路径、强度、暴雨、洪水、灾情等特点进行对比,分析其异同点,找出“苏迪罗”台风洪峰流量偏小的原因。
台风;暴雨;洪水;分析
温州市地处浙江省东南部,紧邻东海,常受台风登陆袭击或外围影响。2015年第13号台风“苏迪罗”于8月8日22时10分在福建省莆田市秀屿区沿海登陆,登陆时近中心最大风力13级。受其外围影响,温州市7 — 10日普降暴雨,局部特大暴雨,飞云江流域山洪暴发,给温州市造成了重大的影响和损失。此次台风与1990年“9012”号台风路径基本一致,均对飞云江流域造成重大影响,为了全面了解这2次台风,对其台风特点进行分析,为以后防范类似台风提供经验。
2.1 路 径
“9012”号台风于1990年8月13日在关岛东北洋面上生成,8月19日11时在台湾省基隆附近沿海登陆,其后穿过台湾进入台湾海峡北部沿海,并缓慢向北偏西方向移动,于20日11时首次在福建省福清县沿海登陆,又从晋江出海,10多小时后在莆田登陆,又再次出海,22日中午第3次从晋江登陆。“三进三出”,路径诡异,对温州影响104 h。
2015年第13号超强台风“苏迪罗”于2015年7月30日20时在温州市东南偏东方向生成,中心位于北纬13.6°、东经159.2°, 8月8日上午在台湾花莲附近登陆,8日11时穿过台湾进入台湾海峡减弱为台风,8日22时10分在福建省莆田市秀屿区沿海登陆,登陆时近中心最大风力13级(38 m/s),对温州影响72 h。
“苏迪罗”台风与“9012”号台风路径对比见图1。从图1可以看出,2台风运动轨迹基本一致,且登陆地点接近,但“9012”号台风过程较复杂。
图1 “苏迪罗”台风与“9012”号台风路径对比图
2.2 强 度
“9012”号台风于1990年8月12日08时生成,最大风力6级(12 m/s),中心气压1 002 hPa,为热带低气压,8月13日20时加强为热带风暴,8月15日08时加强为强热带风暴,8月17日14时加强为台风,最大风力12级(35 m/s),中心气压970 hPa,8月18日20时,最大风力13级(40 m/s),中心气压955 hPa,为本台风最大强度。19日中午在台湾基隆附近登陆,并穿过台湾海峡,于20日10时在福建福清再次登陆,最大风力11级(30 m/s),中心气压975 hPa。
“苏迪罗”台风与“9012”号台风参数对比见表1[1]。由表1可知,“苏迪罗”台风最大风力、最大风速、登陆强度、登陆风速均大于“9012”号台风,中心气压、登陆气压均小于“9012”号台风,所以“苏迪罗”台风不论在发展过程中还是登陆后强度均大于“9012”号台风。
表1 “苏迪罗”台风与“9012”号台风参数对比表
1990年8月18 — 22日,飞云江流域受“9012”号台风影响,全流域普降特大暴雨,山洪暴发,飞云江流域发生百年特大洪水。
2015年第13号超强台风“苏迪罗”于8月8日22时10分前后在福建省莆田市秀屿区沿海登陆,登陆时近中心最大风力13级。温州市文成县、泰顺县等飞云江流域7 —10日普降暴雨,局部特大暴雨,多地发生山洪暴发、房屋冲毁等重大灾情。
上述2个台风都对温州产生重大影响,飞云江流域均普降暴雨到大暴雨,局部特大暴雨,强降水引发山洪,各地洪灾严重,损失很大。
3.1 暴雨强度分析
选取流域代表雨量站,对其最大1 d雨量、过程雨量进行对比(见表2)。
“双十一”购物狂欢节,是指每年11月11日的网络促销日,源于淘宝商城(天猫)2009年11月11日举办的网络促销活动。下面我将列举从2009年至2017年“双十一”天猫和淘宝的总销售额以及各年销售额的增长率,如表所示:
表2 2次台风飞云江流域降水量分析表 mm
由表2可知:“苏迪罗”台风单点最大1 d暴雨524.0 mm(外垟站),大于“9012”台风最大1 d暴雨252.0 mm(龙尾坑站),且流域平均最大1 d暴雨“苏迪罗”也大于“9012”台风;过程雨量“苏迪罗”(8月6 — 10日)台风流域上游平均雨量小于“9012台风”(8月17 — 23日),但流域中游过程雨量大于“9012”台风[2]。因此可知“苏迪罗”台风暴雨强度大于“9012”台风,暴雨中心主要集中在飞云江流域中游,而司前以上流域降雨量小于“9012”台风降雨量。
3.2 主要断面洪水分析
峃口水文站建于1956年,位于飞云江流域中下游,集雨面积1 930 km2,上游15 km处2002年新建珊溪水库(大型水库)。为了进一步分析2次台风特性,选取流域司前大柱、珊溪水库坝址、峃口水文站等断面洪峰流量进行对比分析(见表3)。
表3 2次台风重要断面洪峰流量对照表
“9012”台风飞云江上游司前大柱断面最大洪峰流量2 180 m³/s,糙率0.036,集雨面积305 km2。“苏迪罗”台风相同断面最大洪峰流量1 520 m³/s,糙率也采用0.036。可见,司前大柱断面“苏迪罗”台风洪峰流量小于“9012”台风洪峰流量。
“9012”台风飞云江中游珊溪断面洪峰流量10 400 m³/s。珊溪下游峃口水文站最高水位达37.48 m,实测最大流量12 500 m³/s,超本站实测历史记录,峃口水文站右岸被淹没8.00 m。
“苏迪罗”台风珊溪水库洪峰流量6 000 m³/s,洪峰模数3.92 m3/s.km2,拦蓄水量2.25亿m³;峃口水文站最高实测水位28.56 m,实测最大流量2 420 m³/s,参照珊溪水库洪峰模数计算得洪峰流量7 570 m³/s,相应水位34.12 m[3]。所以经珊溪水库调节后,峃口水文站流量减少5 150 m³/s,水位降低5.56 m。
3.3 暴雨洪水重现期分析
“9012”台风与“苏迪罗”台风期间,飞云江发生全流域大洪水。为进一步分析2次台风暴雨洪水特性,分别对流域最大1 d暴雨以及峃口水文站断面洪峰流量(还原计算后)进行重现期分析(见表4)。
表4 2次台风暴雨洪水重现期对照表
表4数据表明,“苏迪罗”台风最大1 d暴雨重现期大于“9012”台风,但峃口水文站断面洪峰流量重现期小于“9012”台风。
3.4 “苏迪罗”洪水偏小原因分析
“苏迪罗”台风与“9012”台风过程雨量相当,且在短历时暴雨强度大于“9012”台风,但洪峰流量要小于“9012”台风[4]。洪水形成主要因素是降水,降水量的大小和洪水量的大小有密切的关系,但同样的降水所形成的洪峰流量又不一致,而影响这一问题的因素主要有流域下垫面条件以及流域土壤湿润情况等。
3.4.1 流域下垫面条件分析
随着经济社会的迅速发展,人类活动对流域下垫面条件的影响不断加剧,从而导致流域下垫面条件发生了较大程度的变化,主要包括土地开发利用、水土保持、植树造林、水利工程、城镇建设等诸多方面,从而造成了流域洪水规律发生一定程度的变化,其中水利蓄水、调蓄工程影响最大。
飞云江系浙江八大水系之一,流域面积3 712 km2,河流长198 km,落差1 300.00 m,水力资源丰富,植被良好。上世纪90年代,文成、泰顺大兴修水利工程。截止2016年,峃口水文站以上流域建有珊溪水库(大型)、百丈漈、高一电、高二电、三插溪、仙居6座中型以上水库,总库容20.02亿m³,其中1990年以后新建的水库有珊溪水库、高二电、三插溪、仙居,总库容19.20亿m³。新建水库对流域洪水的调节作用,是造成“苏迪罗”台风峃口水文站断面流量小于“9012”台风的主要原因。飞云江流域水利工程分布见图2。
图2 飞云江流域水利工程分布图
3.4.2 流域前期影响雨量分析
反映前期土壤湿润情况的指标用Pa(统称前期影响雨量)表示,Pa的大小是直接影响形成峰量大小的重要因素之一。选取台风影响前15 d雨量作为分析值,日消退系数K取0.94,经计算“9012”台风Pa = 72.6 mm,“苏迪罗”台风Pa = 44.0 mm。流域前期土壤的湿度及土壤的含水率越大,洪水峰值越高。这也是“苏迪罗”台风洪峰流量小于“9012”号台风洪峰流量的原因之一。
受“9012”号台风影响,飞云江流域上游山洪暴发,洪水横扫沿江两岸,给飞云江流域特别是文成、泰顺2县带来巨大损失,文成县珊溪、峃口等乡镇6 000多间房屋倒塌,上万间房屋被洪水淹没,飞云江沿岸的村庄农田普遍受淹。据统计,台风共造成文成、泰顺2县死亡5人,失踪150多人,黄坦、珊溪、峃口等地有2万多群众被洪水围困,数千人无家可归。
2015年第13号台风“苏迪罗”于8月8日22时在福建省莆田市秀屿区沿海登陆,受其影响,飞云江流域山洪暴发,特别是文成县珊溪镇受灾严重,全镇受灾人口共3.02万人,断电村居34个,倒塌房屋达159间,设施农业受灾面积达1 000 hm2,受灾家禽2.2万只,水利工程损坏86处,公路塌方313处,公路中断34条,桥梁损坏20座。
“9012”号台风和“苏迪罗”台风均给飞云江流域带来特大暴雨,给两岸人民造成重大损失,经对其暴雨洪水深度对比分析,进一步了解流域洪水特性。2次台风大致有以下特点:
(1)台风路径相似,影响时间不同。2个台风路径相似,但过程不尽相同。“9012”号台风路径较“苏迪罗”台风复杂,“三进三出”,对温州影响104 h。而“苏迪罗”台风路线变化不大,对温州影响只有72 h。
(2)过程雨量大致相等,但暴雨强度不一。“9012”号台风和“苏迪罗”台风过程雨量分别为401.5,391.2 mm,过程雨量“9012”号台风稍大于“苏迪罗”台风。但最大1 d雨量“苏迪罗”台风524.0 mm,远大于“9012”号台风252.0 mm。
(3)暴雨中心位置不同。“9012”号台风暴雨主要集中在外垟以上流域,而“苏迪罗”台风降雨集中在外垟以下流域中游。
(4)水利工程影响,“苏迪罗”台风洪峰流量偏小。“苏迪罗”台风在强度上高于“9012”台风,但洪峰流量、灾情确比“9012”台风小。飞云江流域水力资源丰富,1990年后,流域新建4座大中型水库,总库容达19.20亿m³,水库的调蓄作用,使得“苏迪罗”台风洪峰流量小于“9012”台风。此外流域前期土壤湿度比“9012”台风低等原因,也是造成“苏迪罗”台风洪峰流量偏小原因。
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(责任编辑 黄 超)
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1008 - 701X(2017)05 - 0020 - 04
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2016-12-07
陈才明(1974 - ),高级工程师,大学本科,主要从事水文水资源分析、规划、评价及水环境工作。
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