臺風(fēng)“煙花”期間江蘇省水雨情特點及水文測報應(yīng)對措施分析

王 萍，黃 煒，趙永俊，王聰聰，張晨旭

(江蘇省水文水資源勘測局，江蘇 南京 210029)

熱帶氣旋是我國主要的致災(zāi)天氣系統(tǒng)，防御不當(dāng)或應(yīng)對不及時將會帶來嚴重的暴雨洪水災(zāi)害，并造成重大的人民生命財產(chǎn)損失。在防御臺風(fēng)的決策過程中，精確詳實的水文實測數(shù)據(jù)資料至關(guān)重要，而水文測報工作就是獲得這些寶貴水文實測資料的重要途徑。在防御2021年第6號臺風(fēng)“煙花”的過程中，江蘇水文測報工作充分發(fā)揮作用，為防災(zāi)減災(zāi)決策提供了大量詳實可靠的水文實測數(shù)據(jù)。

臺風(fēng)“煙花”于2021年7月18日凌晨2時在西北太平洋洋面上生成，并于25日12時30分在浙江省舟山市普陀沿海登陸，26日17時左右進入江蘇省蘇州市吳江區(qū)，28日1時進入安徽滁州市境內(nèi)，29日5時再次從安徽進入江蘇省徐州市豐縣，10時前后離開江蘇省進入山東。臺風(fēng)“煙花”在江蘇省停留時間長達37 h，是有氣象記錄以來在江蘇停留時間最長的臺風(fēng)。在5 d的降雨期內(nèi)，區(qū)域面雨量達189.9 mm，也為有水文記錄以來最大5 d累計面雨量。

臺風(fēng)期間，江蘇省水文系統(tǒng)以“監(jiān)測為本、預(yù)報為要”，全面部署開展臺風(fēng)期間水文應(yīng)急監(jiān)測、水雨情分析和預(yù)測預(yù)報，為全省取得防汛抗臺全面勝利提供堅強技術(shù)支撐。本文詳細描述臺風(fēng)“煙花”期間江蘇境內(nèi)的水雨情特點，并結(jié)合工作實際，分析臺風(fēng)期間的水文測報應(yīng)對措施，旨在為以后強臺風(fēng)期間的水文測報工作提供借鑒。

1 臺風(fēng)“煙花”對江蘇省的水雨情影響

受臺風(fēng)“煙花”影響，江蘇境內(nèi)普降大雨，河道湖泊水位急劇上漲，多地出現(xiàn)超保超警戒水位。臺風(fēng)期間，江蘇境內(nèi)水雨情具有明顯的“量大、面廣”的特點。

1.1 降雨總量大，影響范圍廣

江蘇省大部分地區(qū)出現(xiàn)暴雨到大暴雨，局部特大暴雨，100 mm、200 mm、300 mm以上降雨籠罩面積分別達到9.7萬km2、3.8萬 km2和0.6萬 km2。各設(shè)區(qū)市面雨量均超過130 mm，其中6個面雨量超200 mm，最大為揚州269.4 mm。7月24日至29日全省累計面雨量189.9 mm，超過有水文記錄以來最大5 d累計面雨量(167.1 mm，2006年6月30日至7月5日)，其中7月26日至29日面雨量172.4 mm，超過有水文記錄以來最大3 d累計面雨量(140.3 mm，1962年9月5日至8日)。在江蘇省1 443個雨量站中有1 370個站雨量超100 mm，185個站超250 mm，最大雨量為揚州六閘站達448.5 mm。在有長系列雨量記錄的495個雨量站中，淮安高良澗閘(316.8 mm)、溧陽中田舍(301.0 mm)、深溪岕(279.0 mm)等47個站最大24 h雨量為設(shè)站以來最大值。

1.2 超警水位多，水位創(chuàng)新高

臺風(fēng)影響期間，大風(fēng)、暴雨、高潮“三碰頭”，造成全省河湖庫水位大范圍超警超汛限。88條(個)河湖127個站水位超警戒，其中長江高潮位全線超警，長江鎮(zhèn)江以下河段最高潮位超警0.77～0.84 m；秦淮河、滁河、水陽江水系及蘇北沿江地區(qū)共計25個站水位超警，最高水位超警幅度0.07～1.55 m；太湖河網(wǎng)97%站點水位超警，最大超警幅度0.25～1.20 m；淮河干流盱眙站及淮北支流徐洪河、濉河、老濉河、懷洪新河等共5個站水位超警，最大超警幅度0.27～1.05 m；里下河地區(qū)24個站水位全面超警，最大超警幅度0.23～1.21 m；超70%的大中型水庫水位超汛限，涵蓋全部6座大型水庫和29座中型水庫，最大超汛限0.02～1.56 m。多處水文測站水位、流量創(chuàng)新高，其中太浦河平望站、沿海射陽河閘站、黃沙港閘等10個站水位，沂沭泗中運河運河站、泰東河?xùn)|臺站等8站流量為設(shè)站以來最大值；沙河水庫和大溪水庫最高水位22.55 m、16.19 m，為設(shè)站以來最大值；溧陽沙河水庫、大溪水庫和宜興橫山水庫出庫最大流量為設(shè)站以來最大值。

1.3 洪澇交織廣，產(chǎn)水量大

臺風(fēng)期間，全省三湖兩區(qū)一庫共產(chǎn)生洪澇水量131.3億m3，其中太湖總?cè)牒?2.0億m3，洪澤湖入湖總量58.4億m3，駱馬湖入湖總量19.4億m3；沂沭河入石梁河水庫水量8.5億m3，太湖河網(wǎng)區(qū)澇水11.0億m3，里下河地區(qū)澇水22.0億m3。臺風(fēng)影響以來至8月4日，太湖、洪澤湖、駱馬湖、石梁河水庫共泄洪95.4億m3，其中太湖總出湖4.6億m3，洪澤湖出湖總量62.4億m3，駱馬湖下泄洪水20.2億m3，石梁河水庫下泄洪水8.2億m3，沿江口門排水13.5億m3，里下河地區(qū)抽排澇水17.8億m3。

2 臺風(fēng)期間水文測報存在問題及應(yīng)對措施

水文是防汛的“耳目”和“參謀”，其提供的測報信息是政府決策部門制定防災(zāi)減災(zāi)科學(xué)決策的重要支撐[1]。在臺風(fēng)期間，成立以測站、監(jiān)測中心、水文分局為主體的應(yīng)急監(jiān)測隊伍，通過加密斷面布設(shè)，增加監(jiān)測頻次，提高監(jiān)測精度，精準(zhǔn)高效完成臺風(fēng)期各項水文監(jiān)測任務(wù)。筆者結(jié)合工作實際，對臺風(fēng)來臨前、中、后期的水文測報存在的主要問題及應(yīng)對措施進行闡述分析。

2.1 測報工作前置，做好水位預(yù)降措施數(shù)據(jù)支撐

臺風(fēng)常常伴隨著大風(fēng)與暴雨，尤其是局部暴雨會導(dǎo)致洪澇災(zāi)害的發(fā)生。對于抵御這類洪澇災(zāi)害影響，一般通過工程措施騰出更多的庫容來防御洪水。但防御洪水不能只是降低水位，而應(yīng)該做到統(tǒng)籌兼顧，既要防止河湖庫水位過快上漲，又要適當(dāng)利用好雨洪資源，因此合理調(diào)控江河湖庫水位就至關(guān)重要。為此，在本次的水文測報過程中，全省水文部門根據(jù)預(yù)報情況及江蘇河網(wǎng)普遍底水較高的現(xiàn)狀，在水利工程調(diào)度期間，提前介入，及時開展沿江排水、環(huán)太湖周邊等主要排水區(qū)域預(yù)降過程的水文監(jiān)測與分析，為水利部門的工程調(diào)度做好數(shù)據(jù)支撐。太湖地區(qū)提前開啟沿江泵站排水1.23億m3，預(yù)降河網(wǎng)水位0.15～0.77 m；里下河沿江沿海閘泵預(yù)排5.5億m3，預(yù)降里下河區(qū)域水位0.35 m；洪澤湖預(yù)降蔣壩水位0.60 m，騰出庫容9.38億m3；駱馬湖預(yù)降水位0.30 m，騰出庫容0.5億m3；石梁河水庫預(yù)降水位0.27 m，騰出庫容0.4億m3。全省提前預(yù)泄水量17億m3，測報工作的前置為水位預(yù)降提供了詳實的數(shù)據(jù)支撐，也為可能發(fā)生的旱澇急轉(zhuǎn)做好了周全準(zhǔn)備。

2.2 加密斷面布設(shè)，做好全域水文測報數(shù)據(jù)支撐

江蘇雖已建成由基本站、專用站和實驗站組成的綜合站網(wǎng)體系，并能基本滿足控制全省主要大江大河水文基本特征要求和防汛抗旱減災(zāi)等工作需要[2-3]。但在臺風(fēng)影響期間，全省多個流域相繼出現(xiàn)洪水過程，如果僅靠常規(guī)監(jiān)測站網(wǎng)體系，不能滿足高精度、高效率的水文預(yù)測預(yù)報要求。特別是在鹽東區(qū)、里下河腹部區(qū)的水文站點密度不足，新沂河新沭河入海流量控制空白，陽澄淀泖區(qū)、太浦河南岸區(qū)等區(qū)域測站偏少，造成在提供精準(zhǔn)監(jiān)測、精細調(diào)度服務(wù)等方面存在不足。為此，臺風(fēng)來臨時江蘇水文在重點區(qū)域、骨干河道加密斷面布設(shè)，增加監(jiān)測頻次。在蘇南沿江、沿運、環(huán)太湖、環(huán)洪澤湖、淮河干流及淮河入江水道、滁河、秦淮河及水陽江等加密布設(shè)站點，采用走航式ADCP開展流量巡測及應(yīng)急監(jiān)測；根據(jù)臺風(fēng)行進路徑和降雨情況，及時增加鹽東控制、中運河、沂河沭河及新沂河、新沭河等河道行洪流量應(yīng)急監(jiān)測，全過程監(jiān)測河湖庫排水及淮沂沭泗洪水過程；增加蘇北沿?？陂T巡測，監(jiān)測沿海排水情況。臺風(fēng)期間，全省共布設(shè)固定及巡測斷面691處，投入人力5 752人次，實測流量6 000余測次。監(jiān)測期間，聲學(xué)多普勒流速儀、流量巡測自動采集儀(單兵系統(tǒng))、水文巡測車測流系統(tǒng)及側(cè)掃雷達測流系統(tǒng)等多種新型測驗設(shè)施設(shè)備投入使用，有效地提高監(jiān)測精度和時效，為精準(zhǔn)高效完成臺風(fēng)期各項水文監(jiān)測任務(wù)奠定基礎(chǔ)。

2.3 緊抓有利時機，做好新儀器比測率定數(shù)據(jù)積累

江蘇開展定點式聲學(xué)多普勒流速儀(定點式ADCP)在線測流設(shè)備應(yīng)用較早[4-5]，并已先后有30余個測站的在線測流成果已經(jīng)批復(fù)投入生產(chǎn)。由于水情條件限制，這些成果的應(yīng)用范圍局限于常規(guī)情況的水位級或流速級，缺少高水位、大流速、大流量情況的數(shù)據(jù)積累。為此，在臺風(fēng)期間，全省水文部門緊抓本次臺風(fēng)影響期間河湖高水位、大流量的時機，充分利用城市河道、徑流小區(qū)行洪時搶測水文數(shù)據(jù)，組織開展53處流量自動監(jiān)測設(shè)備比測率定，23處徑流小區(qū)試驗區(qū)域卡口斷面流量監(jiān)測，及時補充不同水位級、流量級實測點據(jù)，為進一步推進新儀器的成果應(yīng)用以及水文規(guī)律探索與研究等提供寶貴的數(shù)據(jù)資料。

2.4 加強預(yù)報分析，做好防汛測報決策支持服務(wù)

江蘇省長久以來與氣象部門和流域機構(gòu)、上下游省份間建立交流合作機制，及時交換共享最新分析預(yù)報成果，聯(lián)合會商水雨情，預(yù)判未來趨勢。臺風(fēng)期間，江蘇省啟動省市聯(lián)合預(yù)報與會商機制，組建長江、太湖、淮河、沂沭泗預(yù)報專班，發(fā)揮全省水文首席預(yù)報員的業(yè)務(wù)帶頭作用，根據(jù)臺風(fēng)最新預(yù)測路徑每日2次開展影響范圍內(nèi)的滾動預(yù)報。通過準(zhǔn)確預(yù)判長江鎮(zhèn)江以下河段高潮位及秦淮河、滁河等河道超警幅度和超警時間，太湖、洪澤湖、駱馬湖等湖泊最高水位、超警發(fā)生時間及持續(xù)時間，里下河地區(qū)興化站最高水位及出現(xiàn)時間，為省防指發(fā)布和變更洪水預(yù)警提供了決策依據(jù)，也充分體現(xiàn)了水文作為“耳目”與“參謀”的作用。

2.5 注重成果編報，做好數(shù)據(jù)信息支撐服務(wù)

監(jiān)測數(shù)據(jù)和預(yù)報信息的編報可以更好地服務(wù)于防汛會商決策支持。臺風(fēng)影響期間，水文系統(tǒng)通過匯總蘇南沿長江各斷面實測最大總流量及環(huán)太湖江蘇段出、入湖總流量，編報長江太湖、淮河下游及沂沭泗水系600余處斷面巡測應(yīng)急監(jiān)測簡報等形式，為防洪會商決策提供數(shù)據(jù)支持。通過開展500余站次洪水作業(yè)預(yù)報，編發(fā)預(yù)報專報18期，內(nèi)容涵蓋沿江高潮位，河道水位、流量，大中型水庫水位，入庫出庫流量等全站類、全要素，為省防指提前組織臺風(fēng)防御贏得了時間。通過向各級防汛部門交換共享數(shù)據(jù)2 000萬條水雨情數(shù)據(jù)，向省防指成員單位各級部門及相關(guān)人員發(fā)送水情短信5萬余條；向省政府報送《全省水情形勢預(yù)測分析》18期，應(yīng)急制作專題分析6類，制作專題分析150余期等形式為防臺抗洪取得最后的勝利提供了堅實的技術(shù)支撐。

3 結(jié) 語

回顧本次防御臺風(fēng)“煙花”期間的水文測報工作，可深刻體會到在應(yīng)對超標(biāo)準(zhǔn)洪水和極端災(zāi)害天氣影響時的站網(wǎng)數(shù)量、密度仍有不足，在應(yīng)急監(jiān)測中也暴露出先進測驗手段和設(shè)備尚顯不足，與水利工程調(diào)度、市縣非水文部門信息融合程度還有待提高。因此在后續(xù)工作中要規(guī)劃引領(lǐng)，優(yōu)化調(diào)整站網(wǎng)，以滿足防汛防旱及工程精準(zhǔn)調(diào)度工作需要；要重視技術(shù)支撐，提升測報能力，為水旱災(zāi)害防御和區(qū)域水治理提供更有力的水文信息支撐；要互通有無，加速信息融合，為防汛防旱等工作提供高效精準(zhǔn)的水文服務(wù)。