沧州市2017年“8.2”台风低压暴雨过程分析与影响研究

哈建强，张志悦，吴文政

(河北省沧州水文水资源勘测局，河北 沧州 061000)

1 概 述

8月上旬是华北平原区的主汛期，也是沧州市的主汛期，更是沧州市降雨最多的时期之一。沧州市东面临渤海，北靠天津，与山东半岛和辽东半岛隔海相望，西部、西南部与保定市、衡水市相接。沧州市属于温带半湿润大陆性季风气候，四季分明，温差较大。多年平均降水量551 mm,一般年降水量主要集中在汛期(6-9月份)，汛期降水量约占全年总降水量的80%，主汛期降水量又占整个汛期降水量的80%。

受到减弱的台风低压和冷空气的共同影响，2017年8月2日沧州市出现暴雨天气过程，缓解了土壤墒情，提升了地下水位。但产生了严重的城市内涝，对于农业生产、群众出行等也产生了一定影响。

2 暴雨过程分析

2.1 降雨的时程分布

2017年6月1日入汛以来，本次暴雨发生之前(截止2017年8月2日8时)，沧州市平均降雨量207.8 mm，较常年同期偏少21.5%。2017年8月2日至8月3日(统计时段为8月2日8时至8月3日8时)，沧州市普降大到暴雨，局部特大暴雨，全市平均降雨量67.2 mm，沧州市区(运河区、新华区平均值)平均降雨量99.4 mm。

沧州全市共有167个雨量站(沧州水文局站网数量)，降水量超过250 mm达到特大暴雨量级的雨量站有1个，占全市雨量站总数的0.6%；降雨量超过100 mm且小于250 mm达到大暴雨量级的雨量站有48个，占全市雨量站总数的26.9%；降雨量超过50 mm且小于100 mm达到暴雨量级的雨量站有44个，占全市雨量站总数的26.3%；降雨量超过25 mm且小于50 mm达到大雨量级的雨量站有36个，占全市雨量站总数的21.6%；降雨量超过10 mm且小于25 mm达到中雨量级的雨量站有23个，占全市雨量站总数的13.8%；降雨量在10 mm以下的雨量站有15个，占全市雨量站总数的10.8%。

本次暴雨过程，以黄骅市黄骅港站为暴雨中心，日降水量达到271.4 mm；其次是孟村县高寨镇张寨站，日降水量为245.8 mm；黄骅市常郭镇常郭站、黄骅市旧城镇旧城站日降水量均超过200 mm，分别为207.8和203.4 mm。本次暴雨降水过程主要集中在2日18时至3日3时，占本次总降雨量的85%以上，其中最大1 h降雨量出现在黄骅市黄骅港站，8月2日23:00-8月3日0:00降雨量为82.2 mm；最大3 h降水也出现在黄骅市黄骅港站，8月2日22:00-8月3日01:00降水量为209.4 mm；最大6 h降水同时也出现在黄骅市黄骅港站，8月2日21:00-8月3日03:00降水量为256.2 mm。见表1、图1。

表1 8月2-3日部分时段降雨量统计表Table 1 the rainfall statistics table from 2 to 3 August

图1 8月2日平均时段降雨量柱状图Figure 1 rainfall column chart of the average time period on 2 August

2.2 降雨的空间分布

本次台风低压暴雨过程覆盖了沧州市的全部区域，面平均降雨量最大的是盐山县，降雨量为140.9 mm；面平均雨量超过100 mm的县(市)还有：孟村回族自治县128.0 mm，海兴县115.0 mm，沧州市新华区106.9 mm。各县(市)平均降雨量见表2。

表2 沧州市“8.2”暴雨过程各县(市)平均降雨量Table.2 the average rainfall of the counties (cities) in Cangzhou “8.2” rainstorm

本次台风低压暴雨过程，降水量在100.0～250.0 mm降雨区包围的面积为3 035 km2，占全市总面积的23%；降水量50.0～100.0 mm降雨区所包围的面积为3 805 km2，占全市总面积的29%；降水量25.0～50.0 mm降雨区所包围的面积为3 970 km2，占全市总面积的30%；降水量10.0～25.0 mm降雨区所包围的面积为2 079 km2，占全市总面积的16%；降水量10 mm以下降雨区所包围的面积282 km2，占总面积的2%。表3为“8.2”台风低压降雨笼罩面积情况表，图2为“8.2”沧州市降雨量分布图。

表3 沧州市“8.2”暴雨笼罩面积情况表Table.3 The rainstorm of “8.2” in Cangzhou covers the area of the situation table

3 本地河道过水和洼淀蓄水分析

3.1 河道过水分析

沧州地区多年来河道多数干涸，截止目前(2017年8月4日8时)只有子牙新河有水流下泄。6月1日入汛以来，本次暴雨发生之前(2017年8月2日8时)，沧州市平均降雨量207.8 mm，较常年同期偏少21.5%。本次暴雨过后(2017年8月3日8时)，沧州市平均降雨量275.0 mm，较常年同期偏多2.2%，从数据比较可以看出，降雨量很大。

本次台风低压暴雨之前，8月2日8时，子牙新河献县水文站献县进洪闸流量为35.0 m3/s(闸门处于全提状态)，周官屯水文站流量为25.0 m3/s；暴雨过后，8月3日8时，子牙新河献县进洪闸流量40.2 m3/s，子牙新河周官屯站流量32.0 m3/s。本次暴雨过后对运东平原区入海河道进行了巡测，共有6条入海河道过水；6条过水河道中，六十六排干许官监测点8月3日9时流量8.29 m3/s，8月4日9时流量减小为5.62 m3/s；水库引水渠孔庄子监测点8月3日9时流量3.47 m3/s，8月4日9时流量减小为3.13 m3/s；老石碑河乾港监测点8月3日9时流量2.89 m3/s,8月4日9时流量减小为0；黄南排干八里庄监测点8月3日9时流量2.33 m3/s,8月4日9时增大为4.00 m3/s；大浪淀排水渠曹庄子监测点8月4日9时流量为14.9 m3/s，廖家洼排干南大港监测点8月4日9时流量为11.9 m3/s。通过以上数据可知，暴雨使得常年过水河道流量增加，使得干涸的入海河道产生了径流。

3.2 洼淀蓄水分析

本次台风低压暴雨之前，8月2日8时，白洋淀水位6.41 m，蓄水量2.08×108m3；大浪淀水库水位11.15 m，蓄水量为0.784×108m3。本次暴雨过后，8月3日8时，白洋淀水位6.45 m，蓄水量2.15×108m3；大浪淀水库水位11.21 m，蓄水量为0.794×108m3(大浪淀水库平均入库量与平均出库量持平，蓄水量全部来自降水)。本次暴雨之后白洋淀水位增长0.04 m，蓄水量增加0.07×108m3(700×104m3)；大浪淀水库水位增长0.06 m，蓄水量增加0.01×108m3(100×104m3)。这两个洼淀，本次暴雨对白洋淀和大浪淀水库蓄水量增加起了非常大的作用。

4 对浅层地下水的影响分析

根据本次暴雨降水量情况，选取孟村县、海兴县、盐山县和沧州市区的具有代表性的浅层地下水站点进行分析，分析起始时间均选自暴雨发生前的8月1日0时。

沧州市运河区大圈站8月1日0时水位2.76 m，8月4日8时水位3.38 m,水位增加0.62 m；海兴县城区站8月1日0时水位3.39 m，8月4日8时水位3.95 m,水位增加0.56 m；盐山县常金水厂站8月1日0时水位3.74 m，8月4日8时水位4.27 m,水位增加0.53 m；孟村县辛店站8月1日0时水位5.44 m，8月4日8时水位6.04 m,水位增加0.60 m。

此次台风低压暴雨过程对沧州市辖区内浅层地下水影响非常大，包括市区在内的各县(市)，除小部分区域地下水埋深小幅度增大外，其余各浅层地下水监测站埋深均有不同幅度减小，抬升了浅层地下水位。对于补充地下水资源量和修复地下水生态系统起到十分重要的作用。部分代表性站点水位变化图见图3。

图3 部分代表站点8月2-4日地下水位变化过程线图Figure 3 shows the change process diagram of underground water level from August 2 to August 4

5 市区暴雨积水分析

“8.2”台风低压暴雨，沧州市主城区多数路段有不同程度的积水，经二大街以东至东外环范围内，很多住宅小区和平房地带都产生了不同深度的积水。主城区内不同地段积水深度差异较大。据沧州水文水资源勘测局城市水文积水观测信息显示，维明路市医院路段、水月寺华北商厦路段、光荣路水专路段、解放路清真寺路段、御河路化勘路段、署西街五中路段等积水较为严重，部分路段导致交通中断。主城区在8月2 日17：00开始降雨，低洼路段18:00开始产生积水，至2日晚21:00各路段积水深度达到最大，其中2日21:00实测最大积水深度分别为：维明路市医院路段71 cm，解放路清真寺路段52 cm，署西街五中路段51 cm，水月寺华北商厦路段36 cm，御河路化勘路段41 cm，光荣路水专路段39 cm。约23:00降雨强度显著减小后，各积水路段开始消退，至3日4:00时，大部分路段已无积水，恢复正常；至3日11:00时，所有路段积水消退完毕，见图4、图5。

图4 最大积水深度维明路市医院路段降雨与积水深度关系图Figure 4 depth relationship of rainfall and water in the road section of Weiminglu hospital

图5 沧州市城区8月2-3日积水过程线Figure 5 water accumulation line in Cangzhou in August 2-3

6 结 语

沧州市2017年“8.2”台风低压暴雨过程，使沧州市多数地带地下水位抬升，间接增大了河道流量，使部分沿海入海河道产生了径流。同时增加了洼淀蓄水量800×104m3，拦蓄了宝贵的水资源，这对于研究同类天气系统降雨及当地相当量级的降雨过程提供了科学依据。但是，本次暴雨过程给沧州市主城区以及相关县市(市)城区带来了严重的城市内涝，给群众生活带来了很大的影响，也带来了一定的经济损失。如何减少暴雨带来的灾害和不利影响，更好实现雨洪资源化是摆在我们面前一项艰巨的任务。

6.1 加强雨水资源利用的力度

从本次暴雨造成的城市内涝灾害可以看出，一方面造成内涝灾害，雨水资源白白排泄掉，不能很好利用；另一方面由于生产、生活需要，要引蓄长江水、黄河水等跨流域长距离调水。因此，雨水资源利用是变害为利，既可实现节约保护水资源又可实现减轻城区排水系统压力，减轻内涝灾害和改善生态环境等。市、县相关部门应加大资金投入，并制定相应政策，保护、鼓励、支持各开发单位在新建、改建和扩建工程以及居民住宅小区的同时积极开展雨水资源利用，变废为宝，实现雨水资源化。

6.2 增加城区调蓄空间

在旧城改造和新城开发中，必须适当控制建筑密度，强化城区园林管理，保护原有市区绿地，减少蓄水坑塘的填没。一方面绿化既能美化环境，又能有效地调节径流量和减少雨水初期污染；另一方面蓄水坑塘可以存储雨水产生的径流，对于减缓市政管网排水压力方面发挥着重要作用。

6.3 增强防灾抗灾意识

近年来，因暴雨造成内涝的情况不断发生，应引起人们的高度重视，这就要求相关人员和广大人民群众增强城区防洪排涝减灾意识。因为人们对城区“内涝”考虑较少，城市一旦发生极端天气，相对于其他洪水灾害，内涝造成的损失实际上更大，要充分认识内涝灾害的危害性。要充分利用电视台、电台无线广播、公交车载显示仪、微信公众平台等各种宣传媒体和其它形式或活动广泛开展全民减灾教育，形成一个全社会抓减灾的舆论环境，要求市民自觉遵守城市建设和环境保护的有关法规，积极主动参与减灾工作。只有从意识上真正重视内涝的严重性，才能从根本上解决内涝问题。

6.4 加强城市水文专项研究

沧州市内涝有其自身的特点，综合分析沧州市内涝现状，水文、市政等部门牵头，综合运用目前较为成熟的SWMM模型和GIS技术，对主城区排水管网系统进行仿真。根据历次暴雨实雨量值、实际积水等资料，建立符合沧州特色的模型，模拟不同重现期设计暴雨状况下排水管道和节点在不同时段的工作状态，找出主要的积水点位置、积水深度、积水面积。在新建、改建和扩建城市排水管网的时候，可以紧密结合城市水文研究成果，可以极大减少暴雨给城市带来的涝灾损失，而且更具科学性和针对性。