魏凌芳，朱志強(qiáng)

（海河水利委員會(huì)漳衛(wèi)南運(yùn)河管理局，山東德州253009）

漳河2013年汛期洪水預(yù)報(bào)分析

魏凌芳，朱志強(qiáng)

（海河水利委員會(huì)漳衛(wèi)南運(yùn)河管理局，山東德州253009）

介紹了漳河流域洪水預(yù)報(bào)方法、預(yù)報(bào)分區(qū)和預(yù)報(bào)方案，并對(duì)2013年汛期兩場(chǎng)洪水預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)，提出提高洪水預(yù)報(bào)精度的對(duì)策。

洪水預(yù)報(bào)；預(yù)報(bào)方案；漳河

1 漳河流域概況

漳河發(fā)源于太行山區(qū)，是海河流域漳衛(wèi)南運(yùn)河水系上游的主要支流，流域位于典型的半干旱半濕潤(rùn)地區(qū)，降雨年際變化大，年內(nèi)分布不均。漳河觀臺(tái)以上控制河長(zhǎng)307 km，集水面積17 800 km2，降雨主要集中在七八月份，由于地形復(fù)雜、下墊面土質(zhì)多樣，降雨強(qiáng)度變化大，洪水預(yù)報(bào)特別是中小洪水預(yù)報(bào)難度較大。2013年汛期，針對(duì)漳河流域發(fā)生的兩場(chǎng)強(qiáng)降雨過程，利用漳河水文預(yù)報(bào)模型進(jìn)行了洪水過程預(yù)測(cè)，通過取水徑流、土壤含水量修正等方法，取得了較好預(yù)報(bào)結(jié)果，為中小洪水預(yù)報(bào)積累了經(jīng)驗(yàn)。

2 洪水預(yù)報(bào)方案

2.1 預(yù)報(bào)方法

漳衛(wèi)南運(yùn)河現(xiàn)洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)使用的洪水預(yù)報(bào)方法有降雨徑流預(yù)報(bào)法、新安江模型、洪峰流量相關(guān)因素法等，根據(jù)預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)，采用降雨徑流預(yù)報(bào)方法。

（1）降雨產(chǎn)流量預(yù)報(bào)。應(yīng)用P～Pa～R降雨徑流經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖，其主要參變數(shù)有流域面平均降雨量（P）和前期雨量指數(shù)（Pa），影響Pa的因素有土壤最大缺水量、土壤含水量的日消退系數(shù)。

（2）匯流預(yù)報(bào)。流域匯流應(yīng)用單位凈雨10mm、3 h單位線，河道匯流應(yīng)用分段連續(xù)演算的馬斯京根法，利用河段的蓄泄關(guān)系與水量平衡原理把上斷面的流量過程演算到下斷面，通過計(jì)算機(jī)建立二維誤差函數(shù)，根據(jù)實(shí)測(cè)值及時(shí)校正預(yù)報(bào)的各個(gè)流量過程。應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)表明，大中洪水預(yù)報(bào)中應(yīng)用結(jié)果較佳，峰量誤差小，但峰現(xiàn)時(shí)間誤差相對(duì)稍大。

2.2 預(yù)報(bào)分區(qū)

根據(jù)漳河干支流及流域主要特性，漳河流域洪水預(yù)報(bào)分6個(gè)區(qū)間：濁漳河的關(guān)河水庫(kù)以上區(qū)間，后灣水庫(kù)以上區(qū)間，漳澤水庫(kù)以上區(qū)間，三庫(kù)石梁區(qū)間，清漳河匡門口站以上區(qū)間，石梁、匡門口—觀臺(tái)之間的區(qū)間（簡(jiǎn)稱石匡觀區(qū)間）。因?yàn)闈嵴暮拥?個(gè)水庫(kù)以上的區(qū)間有閘門影響，預(yù)報(bào)中不考慮水庫(kù)以上區(qū)間，只考慮其下泄水量對(duì)石梁站的影響。對(duì)其他3個(gè)區(qū)間應(yīng)用降雨徑流預(yù)報(bào)方案進(jìn)行區(qū)間產(chǎn)匯流計(jì)算，石梁、匡門口流量經(jīng)河道演算至觀臺(tái)。

2.3 預(yù)報(bào)結(jié)果和修正方法

（1）三庫(kù)石梁區(qū)間。石梁水文站位于濁漳河上游，為三庫(kù)石梁區(qū)間的控制站，控制著上游關(guān)河水庫(kù)、后灣水庫(kù)和漳澤水庫(kù)3座大型水庫(kù)以及區(qū)間眾多的中小型水庫(kù)。三庫(kù)石梁區(qū)間地形多為丘陵盆地，土質(zhì)松散，土壤含水量易飽和。汛期重點(diǎn)監(jiān)控三大水庫(kù)出庫(kù)流量變化，在匯流計(jì)算中充分考慮水庫(kù)加大泄量引起的河道水流快速上漲帶來的影響，對(duì)流量和傳播時(shí)間進(jìn)行修正。

（2）匡門口以上區(qū)間。匡門口水文站位于清漳河下游干流上，是匡門口以上區(qū)間的控制站，控制著清漳河94%的流域面積。區(qū)間坡陡流急，且為石質(zhì)山區(qū)，降雨強(qiáng)度小時(shí)下滲較多、地表產(chǎn)流量較低，降雨強(qiáng)度大時(shí)能較快形成洪峰，在實(shí)時(shí)作業(yè)預(yù)報(bào)中降雨強(qiáng)度大時(shí)考慮匯流時(shí)間，可適當(dāng)提前一個(gè)時(shí)段。本區(qū)間水利工程較少，選擇相應(yīng)洪水量級(jí)的匯流單位線，按照預(yù)報(bào)方案實(shí)施作業(yè)預(yù)報(bào)即可達(dá)到精度要求。

（3）石匡觀區(qū)間。觀臺(tái)水文站是石匡觀區(qū)間的控制站，是整個(gè)漳河山區(qū)的出口控制站，也是岳城水庫(kù)的入庫(kù)站。該站預(yù)報(bào)的精度和質(zhì)量對(duì)全流域的防汛調(diào)度、水資源利用起到非常重要的作用。觀臺(tái)的入流為區(qū)間降雨匯流和上游石梁站、匡門口站的河道匯流的三部分預(yù)報(bào)結(jié)果的疊加，得出岳城水庫(kù)入庫(kù)產(chǎn)、匯流預(yù)報(bào)。本區(qū)間引水工程錯(cuò)綜復(fù)雜，較大的引水工程紅旗渠、大躍峰渠、小躍峰渠及躍進(jìn)渠等常年引水，其設(shè)計(jì)引水流量合計(jì)為93.0m3/s，在平水年和枯水年份預(yù)報(bào)中需要特別考慮。2013年7月15日—8月15日平均日引水量55.3m3/s，在實(shí)時(shí)作業(yè)預(yù)報(bào)時(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)控引水流量的變化情況，充分考慮其對(duì)觀臺(tái)流量變化帶來的影響。

3 洪水預(yù)報(bào)結(jié)果

3.1 第一場(chǎng)洪水預(yù)報(bào)

（1）降雨過程。2013年7月9—14日，漳河流域普降大到暴雨，面雨量為163.4 mm，所有站點(diǎn)的過程雨量都超過100mm，降雨中心在三庫(kù)石梁區(qū)間，最大點(diǎn)雨量石梁站273.6mm。本次降雨持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，降雨量級(jí)較常年偏大，是入汛以來第一場(chǎng)較大降水過程，前期各區(qū)間土壤含水量在30%以內(nèi)，經(jīng)過此次降雨過程，各個(gè)分區(qū)土壤含水量均增加50%以上，石匡觀區(qū)間已接近飽和狀態(tài)，降雨對(duì)后期洪水形成起了重要作用。7月9—14日降雨前后土壤含水量對(duì)比見表1，降雨過程如圖1所示。

表1 7月9一14日降雨前后土壤含水量對(duì)比

圖1 7月9日8時(shí)一14日8時(shí)降雨過程

（2）徑流預(yù)報(bào)。本次洪水過程主要是持續(xù)的強(qiáng)降雨所致，7月10日起流域內(nèi)各站的水位不斷快速上漲，漳澤水庫(kù)、后灣水庫(kù)及關(guān)河水庫(kù)入庫(kù)流量不斷增大；7月12日起漳澤水庫(kù)、關(guān)河水庫(kù)加大向濁漳河的下泄流量，石梁站流量隨后快速起漲。在預(yù)報(bào)過程中，考慮水庫(kù)泄水流量快速上漲帶來的影響，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行流量修正。

本次降雨開始前各河道流量較小，7月9日8時(shí)匡門口流量0.67m3/s、石梁9.40m3/s、觀臺(tái)流量1.82 m3/s，整個(gè)流域土壤缺水量大，河道普遍較干，產(chǎn)流主要集中在后期。7月9日8時(shí)—14日8時(shí)降雨洪水預(yù)報(bào)和實(shí)測(cè)值比較，見表2。

表2 7月9日8時(shí)一14日8時(shí)降雨洪水預(yù)報(bào)和實(shí)測(cè)值比較

3.2 第二場(chǎng)洪水預(yù)報(bào)

（1）降雨過程。2013年7月22日8時(shí)—23日8時(shí)，受河套南部低渦東移影響，漳河流域普降大到暴雨，24 h流域面雨量37.1mm，最大點(diǎn)雨量站為關(guān)河水庫(kù)站68.0mm。此次降雨過后匡門口以上區(qū)間土壤含水量幾近飽和。本場(chǎng)降雨歷時(shí)短、強(qiáng)度大，前期土壤含水量較大，產(chǎn)流條件明顯。7月22日8時(shí)—23日降雨前后土壤含水量對(duì)比見表3，降雨過程如圖2所示。

表3 7月22日8時(shí)一23日降雨前后土壤含水量對(duì)比

圖2 7月22日8時(shí)一23日8時(shí)降雨過程

（2）參數(shù)調(diào)整和預(yù)報(bào)。本次預(yù)報(bào)主要考慮23日凌晨降雨強(qiáng)度大帶來的影響，使漳河較快形成洪峰，在應(yīng)用時(shí)校正計(jì)算結(jié)果后適當(dāng)調(diào)整了峰現(xiàn)時(shí)間。7月22日8時(shí)—23日8時(shí)降雨洪水預(yù)報(bào)和實(shí)測(cè)值比較，見表4。

表4 7月22日8時(shí)一23日8時(shí)降雨洪水預(yù)報(bào)和實(shí)測(cè)值比較

3.3 結(jié)果分析

兩場(chǎng)降雨過程總降雨量較大，但是第一場(chǎng)降雨歷時(shí)6 d，第二場(chǎng)降雨歷時(shí)僅1 d，降雨強(qiáng)度差別大，且前期雨量、土壤飽和度差別較大，預(yù)報(bào)結(jié)果理想，峰現(xiàn)時(shí)間存在誤差?？傮w分析，兩場(chǎng)洪水預(yù)報(bào)的洪峰流量精度較高，

4 結(jié)語(yǔ)

（1）全面掌握水利工程調(diào)度運(yùn)用情況。水庫(kù)工程改變了天然河道的來水規(guī)律，引水工程使流域總體水量不平衡，充分掌握這些水利工程調(diào)度對(duì)流域產(chǎn)匯流的影響有助于提高洪水預(yù)報(bào)精度。對(duì)于三庫(kù)石梁區(qū)間而言，應(yīng)及時(shí)掌握三大水庫(kù)的調(diào)度運(yùn)行情況，及時(shí)調(diào)整預(yù)報(bào)方案。紅旗渠、大躍峰渠、小躍峰渠和躍進(jìn)渠四大灌溉引水渠道常年引水，應(yīng)實(shí)時(shí)掌握其引水量變化規(guī)律，在作業(yè)預(yù)報(bào)中扣減這部分水量；同時(shí)，對(duì)于近年內(nèi)新修建的一些水庫(kù)堰閘工程應(yīng)及時(shí)統(tǒng)計(jì)分析，掌握其影響水流的相關(guān)因素。

（2）完善和修訂預(yù)報(bào)方案。流域下墊面狀態(tài)的改變，加之受到城市化進(jìn)程的影響，使得產(chǎn)匯流條件會(huì)發(fā)生較大改變，導(dǎo)致匯流時(shí)間等方面產(chǎn)生偏差。因此，應(yīng)根據(jù)更近年代更長(zhǎng)系列資料更新預(yù)報(bào)方案。

（3）編制中小洪水預(yù)報(bào)方案?，F(xiàn)有預(yù)報(bào)方案中部分是根據(jù)大洪水年份洪水資料編制，對(duì)于平水年和枯水年的水文預(yù)報(bào)應(yīng)用效果不理想。漳河流域近年處于干旱年份，來水量較少，在現(xiàn)有的預(yù)報(bào)方案基礎(chǔ)上，摸索適用于本流域特性的其他新型方法和模型，編制適應(yīng)中小洪水的預(yù)報(bào)方案，對(duì)提高小流量預(yù)報(bào)精度就顯得特別重要。

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1004-7328（2014）06-0024-03

10.3969/j.issn.1004-7328.2014.06.008

2014-11-05

魏凌芳（1986-），女，助理工程師，主要從事水文情報(bào)預(yù)報(bào)工作。