臺(tái)風(fēng)對(duì)深圳市布吉河草埔站的影響分析

龔建華　　簡(jiǎn)秋敏　　常魯寧

(長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局 長(zhǎng)江中游水文水資源勘測(cè)局，湖北 武漢　430012)

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臺(tái)風(fēng)對(duì)深圳市布吉河草埔站的影響分析

龔建華簡(jiǎn)秋敏常魯寧

(長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局 長(zhǎng)江中游水文水資源勘測(cè)局，湖北 武漢430012)

摘要：由于兩次臺(tái)風(fēng)“韋森特”和“尤特”的影響，深圳市出現(xiàn)了明顯降水過程，并普遍出現(xiàn)大風(fēng)。臺(tái)風(fēng)“尤特”登陸后持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)布吉河草埔站的影響時(shí)間也長(zhǎng)，是歷次臺(tái)風(fēng)中較為罕見的情形。通過臺(tái)風(fēng)對(duì)深圳市布吉河草埔水文站的影響分析，可進(jìn)一步了解草埔站臺(tái)風(fēng)暴雨的洪水特性，從而更好地認(rèn)識(shí)布吉河河流水文要素變化的一般規(guī)律。

關(guān)鍵詞：臺(tái)風(fēng)；水位流量；韋森特臺(tái)風(fēng)；尤特臺(tái)風(fēng)；水文站；影響分析

1　布吉河氣候概況

深圳市布吉河位于北回歸線以南，屬亞熱帶季風(fēng)性氣候，氣候溫和，光照充足，雨量豐沛而集中。每年4～10月份為汛期，其中前汛期(4～6月)主要受鋒面低壓槽影響，后汛期(7～9月)主要受臺(tái)風(fēng)影響。臺(tái)風(fēng)是對(duì)深圳河流域影響最大的災(zāi)害性氣候，常伴有暴雨和暴風(fēng)潮，會(huì)造成洪澇災(zāi)害，并導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。臺(tái)風(fēng)出現(xiàn)的時(shí)間一般在每年的4～11月份，出現(xiàn)頻率最高的是7～9月份。在臺(tái)風(fēng)及熱帶低壓槽影響下，深圳市暴雨也較為頻繁，且年際間變化幅度較大，年內(nèi)時(shí)空、地域分配亦不均，年平均降雨量約1 930 mm。主要集中在4～9月份，約占全年總雨量的85%以上。

2　測(cè)站基本概況及特性

布吉河位于深圳河的上游，是深圳河的一級(jí)支流。全長(zhǎng)約10 km，河流自北向南流經(jīng)布吉鎮(zhèn)、草埔工業(yè)區(qū)、筍崗滯洪區(qū)、羅湖商業(yè)區(qū),在漁民村處匯入深圳河。布吉河草埔站斷面位于草埔嚇屋村草埔大廈旁,上游約1 km處為布吉河支流徑水和大芬水的交匯處,其下游約5 km處為羅雨泵站。該站為布吉河干流中游控制站(為不受潮汐影響河道站)，主要受上游來水的漲落影響，測(cè)驗(yàn)河段順直、河床穩(wěn)定，為梯形河床，低水河面寬8 m，流速分布與斷面形狀相似。由于布吉河河道流程短，當(dāng)雨強(qiáng)較大時(shí)，超滲產(chǎn)流使其產(chǎn)流快、匯流時(shí)間短、形成暴雨洪水，洪水過程中水位和流量變化大；同時(shí)，持續(xù)時(shí)間短，導(dǎo)致草埔站河流具有暴漲暴落的特點(diǎn)。

2.1降水

布吉河草埔站采用JDZ05翻斗式自記儀記錄整個(gè)降水過程。臺(tái)風(fēng)“韋森特”從2012年7月23～26日影響布吉河草埔站(見圖1)，期間降水強(qiáng)度高、總量大，4 d的降雨總量達(dá)到343.0 mm, 最大日降水量為115.0 mm,出現(xiàn)在7月24日，見表1～2。

臺(tái)風(fēng)“尤特”從2013年8月13～18日影響布吉河草埔站(見圖2)，降雨歷時(shí)即受臺(tái)風(fēng)影響時(shí)間達(dá)6 d之久，雖然降雨強(qiáng)度并不太大，但降雨歷時(shí)很長(zhǎng)，6 d的降雨總量達(dá)到261.5 mm，最大日降水量為78.0 mm,出現(xiàn)在8月17日。由于臺(tái)風(fēng)云系呈螺旋分布的特點(diǎn)，螺旋云帶空隙時(shí)間段出現(xiàn)降雨間歇，使草埔站的降水出現(xiàn)相應(yīng)斷續(xù)狀況，見表3～4。

2.2水位

布吉河草埔站受臺(tái)風(fēng)“韋森特”和“尤特”影響期間的逐時(shí)降水、水位過程線見圖3～4。受這兩次臺(tái)風(fēng)影響，深圳市普遍降雨，大量降水迅速匯集到河道內(nèi)，由于布吉河河道流程短，暴雨洪水匯流時(shí)間短、產(chǎn)流快，具有暴漲暴落的特點(diǎn)，導(dǎo)致河水水位迅速上漲。降雨停止和間歇期間沒有上游水量補(bǔ)充，河水水位即迅速下降回落，期間兩次臺(tái)風(fēng)影響，分別產(chǎn)生3次和2次洪峰過程。在中、高水位級(jí)，洪峰過程水位回落迅速，低水水位級(jí)則回落相對(duì)趨緩，水位的高低與降水強(qiáng)度成正相關(guān)，水位起漲時(shí)間滯后，降雨開始后約20 min到2 h水位開始上漲，退水時(shí)間則要滯后更多，一般為4～8 h。洪水過程陡漲陡落，洪峰過程線峰形尖瘦，漲洪歷時(shí)與上游的降雨強(qiáng)度、降雨量有密切關(guān)系，當(dāng)降雨強(qiáng)度大和降雨量大時(shí),則形成匯流速度快、漲洪歷時(shí)短、洪水水位高。2012年7月25日12：00～14：00時(shí)段內(nèi)，降水量總計(jì)34.5 mm，引起的水位變幅達(dá)到1.64 m，是受臺(tái)風(fēng)“韋森特”影響期間的最大水位變幅。2013年8月16日04:00～08:00時(shí)段內(nèi)降水量共計(jì)47.5 mm，引起的水位變幅達(dá)到2.78 m，是受臺(tái)風(fēng)“尤特”影響期間最大的水位變幅。

圖1 臺(tái)風(fēng)“韋森特”路徑圖2 臺(tái)風(fēng)“尤特”路徑

表1　2012年7月23～26日布吉河草埔站時(shí)段降水量

表2　2012年7月23～26日布吉河草埔站時(shí)段最大降雨量

表3　2013年8月13～18日布吉河草埔站時(shí)段降水量統(tǒng)計(jì)

表4　2013年8月13～18日布吉河草埔站時(shí)段最大降雨量

受兩次次臺(tái)風(fēng)影響期間的最大降水時(shí)間分別出現(xiàn)在2012年7月26日13：00和2013年8月17日03:00，水位卻不是最高，其原因?yàn)楸疚囊玫慕邓涗浭窃撜緮?shù)據(jù)，而引起水位變化的關(guān)鍵取決于上游降水量。

圖3　布吉河草鋪站2012年7月23～26日逐時(shí)降水、水位過程線

圖4　布吉河草鋪站2013年8月13～18日逐時(shí)降水、水位過程線

2.3水位-流量關(guān)系

圖5～6分別為從布吉河草埔站受臺(tái)風(fēng)“韋森特”和“尤特”影響期間的水位、流量過程線?？梢钥闯?，受2次臺(tái)風(fēng)影響，深圳市普遍持續(xù)降雨，布吉河水位迅速上漲，致使河道水面附加比降急劇大增，流速、流量也同時(shí)增大。流量的大小與水位的高低成正相關(guān)，流量的變化趨勢(shì)與水位的變化趨勢(shì)基本相應(yīng)。布吉河草埔站上游來水單一，下游無頂托影響，基本水尺斷面和流速儀測(cè)流斷面已經(jīng)固化，水位-流量關(guān)系線為單一線型，即漲落水面在同級(jí)水位下的流量相差不大。

圖5　布吉河草鋪站2012年7月23～26日逐時(shí)水位、流量過程線

圖6　布吉河草鋪站2013年8月13～18日逐時(shí)水位、流量過程線

2012年7月25日11:00～14:00時(shí)段內(nèi)降水引起的流量變幅達(dá)到118 m3/s，是受臺(tái)風(fēng)“韋森特”影響期間的最大流量變幅。最大流量125 m3/s,出現(xiàn)在2012年7月25日的12:55。2013年8月16日04:00～08:00的時(shí)段內(nèi)降水引起的流量變幅達(dá)到179 m3/s，是受臺(tái)風(fēng)“尤特”影響期間的最大流量變幅。最大流量184 m3/s,出現(xiàn)在2013年8月16日的06:00，均與與最高水位出現(xiàn)時(shí)間同步。

3　影響分析

深圳市地處廣東沿海，每年都要受到幾次程度不一的臺(tái)風(fēng)影響。2012年第8號(hào)臺(tái)風(fēng)“韋森特”和2013年第11號(hào)臺(tái)風(fēng)“尤特”對(duì)深圳市的影響很大，這兩次較大的臺(tái)風(fēng)對(duì)布吉河草埔站的影響分析具有很好的代表性。

臺(tái)風(fēng)“韋森特”于2012年7月24日04:15在臺(tái)山市赤溪鎮(zhèn)登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力13級(jí)，風(fēng)速達(dá)到40 m/s，中心最低氣壓955 hPa。受“韋森特”影響，廣東省沿海大部地區(qū)出現(xiàn)了大到暴雨。中央氣象臺(tái)7月25日06：00解除臺(tái)風(fēng)預(yù)警，臺(tái)風(fēng)預(yù)警超過26 h?！坝忍亍庇?013年8月14日15:50在廣東省陽(yáng)江市陽(yáng)西縣沿海登陸，中心最低氣壓僅有925 hPa，是2013年全球最強(qiáng)的熱帶氣旋之一，歷經(jīng)110多個(gè)小時(shí)才消散。雖然這2次臺(tái)風(fēng)均未在深圳市正面登陸，但由于其強(qiáng)度高、環(huán)流巨大，受其外圍環(huán)流影響，深圳市仍然出現(xiàn)了明顯降水過程，期間普遍出現(xiàn)大風(fēng)和降雨。

4　結(jié)　語(yǔ)

受2次臺(tái)風(fēng)影響，深圳市普遍持續(xù)降雨，強(qiáng)降雨導(dǎo)致布吉河水位迅速上漲，草埔站所測(cè)的洪水過程呈現(xiàn)水勢(shì)陡漲陡落、洪峰過程線峰形尖瘦的特點(diǎn)；漲洪歷時(shí)與上游的降雨強(qiáng)度、降雨量大小及持續(xù)時(shí)間密切相關(guān)；流量大小與降雨強(qiáng)度、降雨量、水位高低、洪水持續(xù)時(shí)間成正相關(guān)關(guān)系。2012年7月和2013年8月，強(qiáng)降雨曾引起布吉河水位變幅分別達(dá)到1.64 m和2.78 m，是兩次受臺(tái)風(fēng)影響期間最大的水位變幅。

(編輯：李慧)

收稿日期：2016-05-15

作者簡(jiǎn)介：龔建華，女，長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局長(zhǎng)江中游水文水資源勘測(cè)局，工程師.

文章編號(hào)：1006-0081(2016)07-0014-04

中圖法分類號(hào)：P458.124

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A