雷文青

（陜西省江河水庫(kù)管理局 陜西 西安 710018）

歷史上渭河多次發(fā)生大洪水，從1401年至2010年，渭河流域發(fā)生洪水災(zāi)害就達(dá)234年，平均2.6年一次，是典型的洪水災(zāi)害多發(fā)區(qū)。建國(guó)以來(lái)，累計(jì)受災(zāi)面積1800萬(wàn)畝次，累計(jì)受災(zāi)人口3000萬(wàn)人次，死亡人口978人，直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)350億元。為有效防御渭河洪水災(zāi)害，最大限度減輕洪水災(zāi)害損失，特對(duì)省內(nèi)渭河干支流暴雨洪水預(yù)警預(yù)報(bào)體系進(jìn)行研究。

1 水雨情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)體系現(xiàn)狀

1.1 水雨情監(jiān)測(cè)站網(wǎng)分布現(xiàn)狀

目前，渭河干支流已建基本水文站40處、水位站8處、雨量站350處左右。主要監(jiān)測(cè)水位、流量、含沙量、輸沙率、降雨量等。在干流寶雞峽水庫(kù)以下，設(shè)有5處水文站、8處水位站，在較大支流千河、清姜河、石頭河、湯峪河、黑河、漆水河、澇河、灃河、灞河、羅敷河、石川河、涇河、北洛河設(shè)有水文站，南岸支流較多，北岸相對(duì)較少，較小支流沒(méi)有控制水文站，設(shè)少量雨量站。

1.2 水雨情遙測(cè)站網(wǎng)建設(shè)情況

上世紀(jì)九十年代后期我省先后在渭河下游的“二華”南山支流建立了39處遙測(cè)雨量站，在涇、洛、渭建立了9處遙測(cè)水位站。進(jìn)入本世紀(jì)以來(lái)，水雨情遙測(cè)系統(tǒng)的作用更加顯現(xiàn)，隨后省、市投資先后設(shè)立水雨情遙測(cè)站150多處。

2 水雨情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)存在的主要問(wèn)題

2.1 現(xiàn)有洪水預(yù)警預(yù)報(bào)的手段還比較落后，預(yù)見期不足

渭河主要支流及干流，預(yù)報(bào)方法為傳統(tǒng)降雨徑流法、統(tǒng)計(jì)相關(guān)法、河道演算法等，新的分布式水文模型還未開展專項(xiàng)研究和開發(fā)。降雨預(yù)報(bào)到徑流預(yù)報(bào)方案還很不完整，預(yù)報(bào)的預(yù)見期還有待進(jìn)一步提高。

2.2 現(xiàn)有的預(yù)報(bào)方案還難易有效控制渭河南山支流范圍

現(xiàn)有的預(yù)報(bào)方案為重要干支流主要斷面的洪峰流量、峰現(xiàn)時(shí)間的預(yù)報(bào)。而新時(shí)期新的治理措施無(wú)論從預(yù)報(bào)范圍，還是預(yù)報(bào)目標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)預(yù)報(bào)工作提出了更新更高的要求。預(yù)報(bào)的控制范圍還需要進(jìn)一步擴(kuò)大，預(yù)報(bào)的方式、方法還需要更新。渭河“11·9”洪水，部分支流來(lái)水不清，造成預(yù)報(bào)數(shù)值系統(tǒng)偏小，可以說(shuō)明現(xiàn)有的預(yù)報(bào)方案還難以有效控制渭河南山支流范圍。

2.3 天氣預(yù)報(bào)、洪水預(yù)報(bào)的精度還有待進(jìn)一步提高

從近年來(lái)渭河“03·8”、“05·10”洪水到渭河“11·9”洪水來(lái)看，降雨范圍預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性較高，雨量預(yù)報(bào)整體上有較大的差值；洪水預(yù)報(bào)，特別是支流預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度較低。

2.4 中小型水庫(kù)、生態(tài)景觀工程信息不能滿足洪水預(yù)報(bào)的需要

目前除大型水庫(kù)報(bào)訊外，中小型水庫(kù)下泄情況無(wú)信息來(lái)源，加之近年來(lái)支流、干流生態(tài)景觀工程橡膠壩的建設(shè)，大洪水時(shí)的無(wú)緒下泄，使預(yù)報(bào)工作開展更是難上加難。

2.5 水雨情監(jiān)測(cè)站點(diǎn)少、分布不合理，系統(tǒng)整合刻不容緩

從渭河流域整體情況看，流域面積大于100平方公里的河流有30多條，大于10平方公里的河流有1254條，其中渭河干流南山有支流498條；涇河175條；北洛河581條。按照重要程度渭河南山支流最為重要，但就雨量站一條河也達(dá)不到一個(gè)站，控制水文站更少。由于多家管理，信息相對(duì)分散，不便于查詢應(yīng)用，系統(tǒng)整合刻不容緩。

3 洪水預(yù)報(bào)模型應(yīng)用探討

3.1 新安江-陜北模型

渭河干流右岸南山支流多，且地處秦嶺北麓，秦嶺山脈是我國(guó)南北氣候的分界線，南北分界線兩側(cè)氣候十分相似，氣候比較濕潤(rùn)；左岸支流地處南北氣候的過(guò)渡區(qū)域，為干旱及半濕潤(rùn)地區(qū)；針對(duì)渭河流域的產(chǎn)流特點(diǎn)，新安江-陜北模型的產(chǎn)流模式與渭河一致。因此可研究用該模型進(jìn)行渭河干支流的降雨徑流預(yù)報(bào)。

3.2 中國(guó)預(yù)報(bào)平臺(tái)、分布式水文模型的應(yīng)用

中國(guó)預(yù)報(bào)平臺(tái)適用范圍大、應(yīng)用程度廣，預(yù)報(bào)精度高，對(duì)小流域大流域均適用，其要求就是要有較大的數(shù)據(jù)庫(kù)支持、較大的參變量調(diào)整計(jì)算等。

分布式水文模型解決了由于降雨時(shí)空分布和下墊面的不均勻性，同時(shí)利用數(shù)字高程模型，配合各種監(jiān)測(cè)技術(shù)，在每一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)上進(jìn)行產(chǎn)匯流計(jì)算，得出流域出口斷面流量過(guò)程。經(jīng)在國(guó)內(nèi)多條河流試點(diǎn)，效果不錯(cuò)，建議在渭河流域開展以上模型的應(yīng)用研究。

4 對(duì)渭河洪水預(yù)報(bào)工作及信息來(lái)源的思考

目前石頭河、黑河、千河、漆水河有水庫(kù)下泄水情信息，其他支流信息較少，結(jié)合現(xiàn)狀分析認(rèn)為，目前急需修訂完善渭河干流與支流預(yù)報(bào)方案：即清水河降雨徑流預(yù)報(bào)方案；湯峪河入渭口以上流域降雨徑流預(yù)報(bào)方案；霸王河、西沙河、東沙河降雨徑流預(yù)報(bào)方案；魏家堡站以上干支流預(yù)報(bào)方案；咸陽(yáng)站以上干支流預(yù)報(bào)方案；臨潼站以上干支流預(yù)報(bào)方案；華縣站以上干支流預(yù)報(bào)方案；涇河景村、張家山、桃園站干流預(yù)報(bào)方案；北洛河交口、狀頭、南榮華站干流預(yù)報(bào)方案。方案可采用統(tǒng)計(jì)相關(guān)法、馬斯京根法、新安江-陜北模型、中國(guó)預(yù)報(bào)平臺(tái)、分布式水文模型等方法進(jìn)行編制。同時(shí)應(yīng)盡快建立金陵河、霸王河、西沙河、東沙河等河流入渭口水雨情自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，以實(shí)現(xiàn)信息的及時(shí)獲取。

5 對(duì)暴雨洪水預(yù)警體系的總體設(shè)想

目前渭河流域的防洪預(yù)警已經(jīng)成為我省防洪減災(zāi)工作中的突出問(wèn)題,已引起了各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的廣泛關(guān)注和重視。南山支流防洪預(yù)警體系還很不完善,針對(duì)防洪預(yù)警體系的現(xiàn)狀,為了進(jìn)一步延長(zhǎng)預(yù)警的預(yù)見期,增加預(yù)警預(yù)報(bào)的可操作性,特提出利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立降雨預(yù)報(bào)、水雨情監(jiān)測(cè)、水文分析及預(yù)警的預(yù)警預(yù)報(bào)體系構(gòu)成。

5.1 降雨預(yù)報(bào)綜合分析子系統(tǒng)

渭河流域包括渭河干流水系、南山支流水系、北岸涇河北洛河水系等，要延長(zhǎng)預(yù)警預(yù)報(bào)的預(yù)見期，就必須解決洪水來(lái)源區(qū)的降雨問(wèn)題。目前氣象預(yù)報(bào)技術(shù)還不夠成熟,天氣預(yù)報(bào)的尺度范圍又較大,小尺度定量的天氣預(yù)報(bào)又難以實(shí)現(xiàn)。降雨預(yù)報(bào)綜合分析子系統(tǒng)就是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、地理信息系統(tǒng),接收靜態(tài)氣象衛(wèi)星、多普勒雷達(dá)等氣象預(yù)報(bào)資料信息進(jìn)行綜合分析,包括云圖的接收、發(fā)布、瀏覽、云圖移動(dòng)方向、雨量定點(diǎn)定量預(yù)測(cè)、降水趨勢(shì)及水量估算等功能。最后把分析預(yù)測(cè)得到的信息以地理方位點(diǎn)方式及該點(diǎn)云圖分析成果實(shí)時(shí)存入到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中,作為預(yù)警預(yù)報(bào)體系氣象預(yù)測(cè)雨量信息數(shù)據(jù)源。

5.2 水情、雨情自動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

目前渭河流域水雨情自動(dòng)采集系統(tǒng)建設(shè)還相對(duì)落后，特別是山區(qū)深處,水雨情采集、通信設(shè)備安裝困難，站點(diǎn)少，加之站點(diǎn)分布不均,導(dǎo)致小流域的水情信息缺少。如霸王河、東沙河、西沙河、湯峪河、清水河、金陵河等水雨情監(jiān)測(cè)就不完善，水雨情信息嚴(yán)重不足，嚴(yán)重影響預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作的正常開展。隨著渭河中小流域治理工程的啟動(dòng)實(shí)施，水雨情監(jiān)測(cè)站點(diǎn)少，分布不均的現(xiàn)象將得到大大改善,這將大大提高我們對(duì)暴雨洪水的實(shí)時(shí)掌控能力,為預(yù)警體系建立奠定了基礎(chǔ)，提供了強(qiáng)有力的水雨情信息數(shù)據(jù)支撐。

5.3 水文分析及預(yù)警發(fā)布子系統(tǒng)

水文分析及預(yù)警發(fā)布子系統(tǒng)作為渭河流域預(yù)警預(yù)報(bào)體系中最為關(guān)鍵的部分,目前，降雨預(yù)報(bào)、降雨監(jiān)測(cè)、水情監(jiān)測(cè)還沒(méi)有進(jìn)行整合,僅解決了暴雨的預(yù)警問(wèn)題,洪水預(yù)警、山洪災(zāi)害預(yù)警還在初級(jí)階段，對(duì)于預(yù)警的實(shí)質(zhì)性問(wèn)題水文分析部分還有待進(jìn)一步完善。因此渭河干支流預(yù)警體系建立應(yīng)充分考慮流域洪水的成因,現(xiàn)有的成熟技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和水文分析成果,以達(dá)到及時(shí)發(fā)布預(yù)警的目的。

5.3.1 網(wǎng)格化的預(yù)警管理系統(tǒng)

預(yù)警區(qū)域預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)可以根據(jù)轄區(qū)內(nèi)自然地理分布狀況、保護(hù)的對(duì)象來(lái)確定,即把遙測(cè)雨量站控制區(qū)域與預(yù)警區(qū)域面積進(jìn)行疊加,當(dāng)站點(diǎn)雨量達(dá)到預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)時(shí),計(jì)算機(jī)將以不同方式實(shí)現(xiàn)預(yù)警。

5.3.2 水文預(yù)報(bào)模型的應(yīng)用推廣

目前水文預(yù)報(bào)模型種類較多，渭河流域適用那一類型我們前面也作了簡(jiǎn)要探討，還需要我們作大量的研究工作。預(yù)警預(yù)報(bào)體系就是應(yīng)用水文預(yù)報(bào)模型技術(shù),通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)實(shí)測(cè)水雨情信息數(shù)據(jù)分析、計(jì)算，計(jì)算流域下墊面土壤含水率、面雨量、形成的水量過(guò)程等，并將其成果存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，進(jìn)行綜合分析，以提取最終預(yù)報(bào)成果。模型種類較多，推廣應(yīng)用必須根據(jù)本流域的情況而定。

5.3.3 降雨成果的分析確定利用

將實(shí)測(cè)水雨情數(shù)據(jù)與降雨預(yù)測(cè)成果進(jìn)行定性或定量的分析,考慮本流域內(nèi)現(xiàn)狀的蓄水能力,以進(jìn)一步分析確定流域防洪預(yù)警體系的防御等級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)、范圍等。

6 結(jié)論與建議

（1）渭河干支流暴雨防洪預(yù)警預(yù)報(bào)體系建設(shè)，是維護(hù)沿渭兩岸人民生命財(cái)產(chǎn)安全及國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的需要。

渭河灌溉著兩岸1400多萬(wàn)畝良田，養(yǎng)育著我省64%的人口，集中著我省65%的生產(chǎn)總值，是我省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的核心區(qū)域。同時(shí)渭河又是一條河情復(fù)雜的河流。其防汛工作事關(guān)全省發(fā)展大局，始終是省委省政府關(guān)心關(guān)注的重點(diǎn)，是沿渭各級(jí)政府的心腹之患，防洪問(wèn)題依然十分突出。因此，進(jìn)一步加大對(duì)渭河干支流暴雨防洪預(yù)警預(yù)報(bào)體系建設(shè)意義重大。

（2）完善渭河干支流水雨情自動(dòng)監(jiān)測(cè)體系建設(shè)已刻不容緩，實(shí)現(xiàn)全流域的水、雨情信息共享。

針對(duì)目前渭河洪水預(yù)警監(jiān)測(cè)存在的諸多問(wèn)題，建議：一是按照輕重緩急的原則，先期有重點(diǎn)的解決渭河臨潼以上支流降雨站點(diǎn)控制不足、較大支流峪口、中小水庫(kù)、干支流生態(tài)景觀工程運(yùn)行無(wú)信息來(lái)源的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)渭河洪水來(lái)源區(qū)、渭河干支流重要控制站水雨情自動(dòng)傳輸。二是按照防汛工作需求整合系統(tǒng)，即在現(xiàn)有各單位系統(tǒng)的基礎(chǔ)上利用高科技手段實(shí)現(xiàn)全河段的信息一體化及信息共享。

（3）應(yīng)用新技術(shù)進(jìn)一步提升渭河防洪預(yù)警預(yù)報(bào)的能力和水平。

近年來(lái)渭河干支流應(yīng)用的洪水預(yù)報(bào)模型在防汛中發(fā)揮了一定的要作用，具有一定的針對(duì)性和實(shí)用性。但預(yù)報(bào)方法為傳統(tǒng)降雨徑流模型和河道演算模型，先進(jìn)的水文預(yù)報(bào)模型還沒(méi)有進(jìn)入現(xiàn)代化的預(yù)警預(yù)報(bào)體系，建議上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)能夠加大非工程項(xiàng)目投資力度，著力開展防洪預(yù)警預(yù)報(bào)體系建設(shè)。

（4）建議推廣分布式水文模型、中國(guó)預(yù)報(bào)平臺(tái)模型、美國(guó)水文環(huán)境中心MTE水文模型應(yīng)用。

以上模型是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外專家開發(fā)的先進(jìn)水文模型，適用范圍大、應(yīng)用程度廣，預(yù)報(bào)精度高，對(duì)小流域大流域均適用，建議在渭河流域推廣應(yīng)用，提高洪水預(yù)報(bào)的預(yù)見期及精度。陜西水利