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        尼爾基水庫中長期水文預(yù)報

        2012-09-19 11:09:38黃曉宇顏旭光
        東北水利水電 2012年4期
        關(guān)鍵詞:豐水年嫩江前兆

        黃曉宇,顏旭光,張 強

        (嫩江尼爾基水利水電有限責(zé)任公司,黑龍江 齊齊哈爾 161005)

        1 概況

        尼爾基水利樞紐位于黑龍江省與內(nèi)蒙古自治區(qū)交界的嫩江干流中上游,右岸為內(nèi)蒙古自治區(qū)莫力達瓦達斡爾族自治旗尼爾基鎮(zhèn),左岸為黑龍江省訥河市二克淺鎮(zhèn)。壩址以上控制流域面積66382 km2,占嫩江流域面積的22.4%。

        嫩江流域?qū)僦袦貛Ъ撅L(fēng)氣候區(qū),冬季寒冷干燥、春季多風(fēng)、夏季溫濕多雨。多年平均降水量400~500 mm。尼爾基水利樞紐位于山區(qū)丘陵與平原的過度地帶,壩址附近的尼爾基站多年平均降水量475 mm,最大年降水量866 mm(1984年),最小年降水量296 mm(1976年)。該流域的降水年內(nèi)分配極不均勻,降水量主要集中在6—9月份,占年降水量的80%以上;7—8月份雨量集中,占年降水量的50%以上;冬季降水量很少,僅占年降水量的5%以下。暴雨是形成本流域洪水的主要因素,多發(fā)生在7—8月份。

        2 三大理論

        2.1 波浪理論與方法

        流域某一水文斷面的年徑流是按照循環(huán)波動的方式向前發(fā)展的,在一個循環(huán)內(nèi)是以波浪的形式前進的。從尼爾基水庫年平均流量及10年滑動平均過程線(見圖1)可以看出,年平均流量存在豐枯交替、豐枯連續(xù)、豐水年段和枯水年段交替出現(xiàn)的規(guī)律。

        以10年滑動平均線的谷年到下一個谷年為一個循環(huán)周期,則一個周期內(nèi)包含了一個豐水年段和一個枯水年段。10年滑動平均線向上為豐水年段、向下為枯水年段。在一個循環(huán)周期內(nèi)部,又表現(xiàn)出豐枯水年波動起伏的特點,稱為循環(huán)波動。

        圖1 尼爾基水庫逐年平均流量過程線(1898—2009年)

        尼爾基水庫的年徑流過程是呈波浪式運行的。一個完整的循環(huán)周期包括了7峰7谷共14個波浪。其中豐水年段9個波浪、枯水年段5個波浪。2010年處于第5周第2浪,屬于下降浪。

        2.2 周期理論與方法

        尼爾基水庫的來水具有明顯的周期性規(guī)律,周期理論與預(yù)報方法是做好水文中長期預(yù)報的重要途徑之一?!八默F(xiàn)象的出現(xiàn),旱澇的發(fā)生具有周期性”。

        由于水文現(xiàn)象存在多種周期,這些周期相互作用,使得平均周期不是整數(shù)年,小數(shù)誤差幾年積累下來以后,就會有一個上下1年的誤差,所以一般取周期出現(xiàn)當(dāng)年及其前后1年作為旱澇的高發(fā)期。

        2.3 前兆理論與方法

        水旱災(zāi)害的發(fā)生都要有一個長期的水汽和能量的積累過程,在這個過程中總會露出一些蛛絲馬跡,這就是前兆。抓前兆是大旱大澇預(yù)報最為關(guān)鍵的一環(huán)?!八默F(xiàn)象的出現(xiàn),旱澇的發(fā)生是有前兆的”。點繪1971年以來的冬季降水量(11月至次年3月)與汛期降水量(6—9月)曲線(見圖2)。

        圖2 尼爾基流域冬季降水與汛期降水曲線圖

        由圖2可知,兩條曲線具有明顯的反比關(guān)系。汛期降水量在500 mm以上的5個年份(1990,1991,1993,1998和2003年),其冬季降水量正好相反,曲線呈明顯的反比關(guān)系。這是大水年的一個重要前兆。

        3 結(jié)語

        把三大理論與預(yù)報方法綜合起來就是:用波浪理論與預(yù)報方法把握一周趨勢(14浪,平均20多年);用周期理論與預(yù)報方法找到大旱大澇的高發(fā)期(1~3年);用前兆理論與預(yù)報方法鎖定目標(biāo)(1年)。這樣,環(huán)環(huán)相扣,層層剝筍,預(yù)報結(jié)果自然就出來了。2010年嫩江尼爾基水庫水文中長期預(yù)報,見表2。

        表2 嫩江尼爾基水庫2010年水文中長期預(yù)報表

        [1]包為民.水文預(yù)報[M].北京:中國水利水電出版社.

        [2]水利部水利信息中心.水情預(yù)報規(guī)范[R].中華人民共和國水利部.

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