張志慧

（清河水庫(kù)管理局，遼寧 鐵嶺 1120003）

水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)過(guò)程中越來(lái)越多的是非典型降雨，盡管水庫(kù)已有很多條經(jīng)驗(yàn)單位線和雨強(qiáng)單位線，但是也不可能滿足匯流預(yù)報(bào)的要求，從而影響洪水預(yù)報(bào)的整體精度，如何利用已有的單位線進(jìn)行預(yù)報(bào)成為一個(gè)急待解決的問(wèn)題。

1 匯流預(yù)報(bào)方法

1）利用已有的單位線模擬實(shí)際雨型的單位線進(jìn)行匯流預(yù)報(bào)。

首先通過(guò)選擇類似符合降雨強(qiáng)度和降雨分布的雨強(qiáng)單位線，在不改變單位線整體形狀的前提下，按比例修尖或坦化單位線，也可以對(duì)單位線的時(shí)段進(jìn)行提前或滯后，通過(guò)這些手段能使洪峰流量、峰現(xiàn)時(shí)間的預(yù)報(bào)結(jié)果更接近真實(shí)值，同時(shí)再配合使用已有的經(jīng)驗(yàn)單位線進(jìn)行對(duì)比。

該流域雨強(qiáng)單位線主要分為降雨在上游、降雨均勻和降雨在中下游兩種情況。而實(shí)際發(fā)生的降雨卻不能用這兩種類型的雨強(qiáng)單位線完全概括。例如，時(shí)段降雨在上游和下游雨強(qiáng)比較大而在中游很小或沒(méi)有降雨，或者降雨完全在中游而其他地區(qū)很小等等不同的情況，若經(jīng)驗(yàn)單位線不能滿足雨型的要求，那么通過(guò)修改已有類似單位線進(jìn)行匯流預(yù)報(bào)。

2）通過(guò)人為經(jīng)驗(yàn)調(diào)整凈雨進(jìn)行匯流預(yù)報(bào)。

當(dāng)預(yù)報(bào)和實(shí)際誤差比較大的時(shí)候，可以根據(jù)人為的經(jīng)驗(yàn)增加或減少預(yù)報(bào)凈雨量，以期望預(yù)報(bào)和實(shí)際擬合的更好，此時(shí)個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)尤為重要。同時(shí)可以結(jié)合上面所講的對(duì)選擇的類似單位線的修改的辦法，可以使預(yù)報(bào)結(jié)果較為理想。

3）計(jì)算實(shí)例。

以上這兩種方法均以2007年的一場(chǎng)洪水為例子，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

2 經(jīng)驗(yàn)單位線的推求

推求單位線首先要選用適當(dāng)?shù)馁Y料，將流域出口端面具有代表性年份的洪水期流量過(guò)程及其響應(yīng)的流域平均雨量過(guò)程繪制出來(lái)，選擇幾次降雨歷時(shí)比較短，漲落明顯，并且前、后期無(wú)降雨或者雨量比較小容易分割的洪水過(guò)程作為分析對(duì)象，最好對(duì)不同降雨強(qiáng)度及其不同暴雨中心位置的各種洪水過(guò)程都能選出典型。分割選出過(guò)程的地下徑流量和不是本次降雨形成的前、后期徑流量，得到作為分析單位線用的地表徑流過(guò)程線。根據(jù)與選用的洪水過(guò)程響應(yīng)的流域平均降雨過(guò)程，由該流域的產(chǎn)流計(jì)算方案算得時(shí)段徑流深。各種時(shí)段徑流深之和應(yīng)該與分割過(guò)程所得的地表徑流總量相等。如果不相等，應(yīng)該找出產(chǎn)流方案的誤差還是過(guò)程線分割不當(dāng)?shù)确矫娴脑?。?jīng)過(guò)適當(dāng)調(diào)整使得兩者相等。

表1 實(shí)例計(jì)算表

清河水庫(kù)經(jīng)驗(yàn)單位線的推求主要采用直線比例圖解法、和試錯(cuò)法。

2.1 直線比例圖解法

已知地表徑流過(guò)程 Q （t）,各時(shí)段末流量為 Q1，Q2，Q3，…；響應(yīng)時(shí)段徑流深為 R1，R2。求單位線q(t)。由單位線假定可以知道，地表徑流過(guò)程是R1，R2分別形成的兩個(gè)過(guò)程疊加的結(jié)果。R1過(guò)程的各時(shí)段末流量是a1，b1，c1，…；R2的過(guò)程各時(shí)段末流量是a2，b2，c2，…。因?yàn)榈谝粫r(shí)段末流量Q1與R1有關(guān)，所以Q1=a1；第二時(shí)段末流量Q2是R1的第二時(shí)段末流量b1和R2的第一時(shí)段末流量a2的組成，即 Q2=a2+b1。 因?yàn)?a1/a2=R1/R2，a2=a1·R2/R1，b1=Q2－a1·R2/R1； 同理 b2=b1·R2/R1，c1=Q3－b1·R2/R1；…編制程序計(jì)算表格，具體計(jì)算示例見(jiàn)表2。

表2 直線比例圖解法計(jì)算表格

上述計(jì)算方法得到的單位線有的時(shí)候出現(xiàn)鋸齒狀和負(fù)數(shù)，遇到這種情況要判定和修正R1或者q1，使得各個(gè)時(shí)段徑流深分析出來(lái)的單位線大體相同。

2.2 試錯(cuò)法

當(dāng)時(shí)段超過(guò)3個(gè)時(shí)段，用以上方法不能得到滿意的結(jié)果，單位線可以改用試錯(cuò)法推求。首先假定一條單位線，把幾個(gè)徑流比較小的過(guò)程推算出來(lái)，用假定的單位線推求其他凈雨所形成的過(guò)程。如果轉(zhuǎn)換的結(jié)果與原來(lái)的假定單位線有差別，應(yīng)該按照修改單位線并且重復(fù)推算直到相符為止，最終假定的單位線就是所要求的單位線，編制程序計(jì)算表格。具體計(jì)算示例見(jiàn)表3。

表3 試錯(cuò)法計(jì)算表格

3 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)以上方案的實(shí)施能夠在一定程度上彌補(bǔ)單位線的不足帶來(lái)的洪水預(yù)報(bào)誤差，提高洪水預(yù)報(bào)精度，編制程序計(jì)算表格來(lái)推求經(jīng)驗(yàn)單位線，簡(jiǎn)潔、直觀，計(jì)算迅速。