合成流量法在延壽站短期洪水預報中的應用

劉廣成，王宏博

(1.哈爾濱水文局，哈爾濱150010;2.佳木斯水文局，黑龍江佳木斯154000)

1 測站概況

延壽水文站始建于1950年，為螞蟻河中游控制站，控制流域面積5 627 km2，距河口92 km，坐落在延壽縣延壽鎮(zhèn)，測驗河段順直長度約500 m，主槽靠近左岸，左岸為人工護堤，堤頂高程101.00 m，為歷年最高水位(99.55 m)以上，右岸約1 km的灘地，有大量農(nóng)田，田邊有公路，公路過水路面高程97.50 m。斷面上游200 m處為延壽公路橋，斷面下游300 m河道向右轉(zhuǎn)折，形成彎道，近年河道受沖淤變化的影響，中泓移向左岸。

延壽斷面上游干流設有青云水位站、一面坡水位站、尚志水文站。一面坡水位站是螞蟻河上游區(qū)域代表站，位于尚志市一面坡鎮(zhèn)，始建于1949年，集水面積2 334 km2，距河口173 km。一面坡水位站原為流量站，2002年測流斷面下遷至尚志市，設立尚志水文站(集水面積2 498 km2)，原一面坡站保留水位觀測，站名變更為一面坡水位站。斷面上游右岸支流有黃泥河，其上有楊樹(二)水文站。1995年1月1日原楊樹水文站下遷10 km至紅星大橋處，更名為楊樹(二)站，該站位于延壽縣玉河鄉(xiāng)合心村，集水面積 975 km2，距河口11 km，是螞蟻河右岸一級支流控制站。

2 水文氣象特征

螞蟻河流域?qū)儆诤疁貛Т箨懶詺夂颍杭撅L大干旱，夏季溫暖多雨，秋季冷涼霜早，冬季漫長寒冷。流域內(nèi)雨量充沛，年內(nèi)分配很不均勻，年降雨集中在夏季。

延壽站多年平均降水量為593.8 mm，降水的年際變化較大。歷年最大年降水量為928.6 mm(1951年)，歷年最小年降水量為267.7 mm(1945年)，相差3.5倍。降水主要集中在6～9月，多年平均6～9月降水量為443.5 mm，約占年降水量的74.7%。歷年最大6—9月降水量為757.5 mm (1951年);歷年最小6—9月降水量為244.6 mm(1976年);歷年最大月降水量為327.1 mm(1953年7月);歷年最大日降水量為116.4 mm(1966年7月29日)。

3 洪水特征

延壽站洪水為典型的雨洪徑流，年最大洪峰集中出現(xiàn)在7—9月，尤以7、8月最為集中，7、8月出現(xiàn)年最大洪峰的概率為80%。

延壽站洪水來源有4個:①螞蟻河干流;②右岸支流黃泥河;③右岸支流石頭河(新城水庫);④左岸支流大亮子河(黑龍宮水庫)。洪水過程大多為復式洪峰，洪峰停留時間一般在2 h左右，漲落歷時較短，峰型較胖。

4 預報方案編制

4.1 資料選擇

本次預報方案編制，選擇延壽水文站1950—2005年的洪峰資料，以及一面坡水文站、楊樹(二)水文站相應流量資料。降雨資料采用開道、新興、二十四里、一心、青云、葦河、保安、平林、一面坡站、尚志、元寶、新發(fā)、東風、興隆、楊樹16個雨量站資料。資料均摘自水文資料整編成果。

4.2 合成流量法預報方案編制

流量合成方法是指把螞蟻河干流一面坡站洪峰流量與相應時間黃泥河楊樹(二)站的相應流量相加，或是把場樹(二)站的洪峰流量加上一面坡站相應時間的相應流量。當采用一面坡流峰流量時，合成流量為一面坡站洪峰流量加上楊樹(二)站24 h后相應流量;當采用楊樹(二)站洪峰流量時，合成流量為楊樹(二)站洪峰流量加上一面坡站24 h前相應流量。計算合成后的流量與相應時間延壽站洪峰流量點繪相關(guān)圖，并根據(jù)流域內(nèi)降雨資料分析延壽站以上流域降雨分布情況，以暴雨中心集中在上游、中游、下游3種情況分別定線，建立相關(guān)關(guān)系。上游、中游、下游劃分方法為青云站以上流域為上游、青云站至尚志站之間及楊樹站以上為中游、尚志站及楊樹站以下為下游。見圖1。

根據(jù)建立的合成流量與延壽站洪峰流量的相關(guān)關(guān)系，計算延壽站洪峰流量預報值。傳播時間采用定值法，以干流一面坡站來水為主時，洪峰傳播時間取36 h;以支流楊樹站來水為主時，洪峰傳播時間取12 h。合成流量及預報流量成果詳見表1。

4.3 突出點據(jù)分析

從表1中可以看出940714號洪水洪峰流量預報值偏小，其原因:①峰值主要是由區(qū)間來水形成的;②1994年7月螞蟻河一面坡站～延壽站區(qū)間降水量偏大;③大亮子河黑龍宮水庫1994年7月13日加大泄量，23時最大泄量276 m3/s。

4.4 精度評定

經(jīng)計算驗證合成流量預報方案合格率為75.0%，為乙等方案。詳見表1。

［1］ 莊一口，林三益.水文預報［M］.北京:水利電力出版社，1984.

圖1 螞蟻河一面坡站、黃泥河楊樹(二)站合成流量與螞蟻河延壽站洪峰流量相關(guān)圖

表1 螞蟻河一面坡站、黃泥河楊樹站合成流量與螞蟻河延壽站洪峰流量相關(guān)因素統(tǒng)計表 m3/s