漳河2013年汛期洪水預報分析

魏凌芳，朱志強

（海河水利委員會漳衛南運河管理局，山東德州253009）

漳河2013年汛期洪水預報分析

魏凌芳，朱志強

（海河水利委員會漳衛南運河管理局，山東德州253009）

介紹了漳河流域洪水預報方法、預報分區和預報方案，并對2013年汛期兩場洪水預報結果進行分析和總結，提出提高洪水預報精度的對策。

洪水預報；預報方案；漳河

1 漳河流域概況

漳河發源于太行山區，是海河流域漳衛南運河水系上游的主要支流，流域位于典型的半干旱半濕潤地區，降雨年際變化大，年內分布不均。漳河觀臺以上控制河長307 km，集水面積17 800 km2，降雨主要集中在七八月份，由于地形復雜、下墊面土質多樣，降雨強度變化大，洪水預報特別是中小洪水預報難度較大。2013年汛期，針對漳河流域發生的兩場強降雨過程，利用漳河水文預報模型進行了洪水過程預測，通過取水徑流、土壤含水量修正等方法，取得了較好預報結果，為中小洪水預報積累了經驗。

2 洪水預報方案

2.1 預報方法

漳衛南運河現洪水預報系統使用的洪水預報方法有降雨徑流預報法、新安江模型、洪峰流量相關因素法等，根據預報經驗，采用降雨徑流預報方法。

（1）降雨產流量預報。應用P～Pa～R降雨徑流經驗相關圖，其主要參變數有流域面平均降雨量（P）和前期雨量指數（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。

（2）匯流預報。流域匯流應用單位凈雨10mm、3 h單位線，河道匯流應用分段連續演算的馬斯京根法，利用河段的蓄泄關系與水量平衡原理把上斷面的流量過程演算到下斷面，通過計算機建立二維誤差函數，根據實測值及時校正預報的各個流量過程。應用經驗表明，大中洪水預報中應用結果較佳，峰量誤差小，但峰現時間誤差相對稍大。

2.2 預報分區

根據漳河干支流及流域主要特性，漳河流域洪水預報分6個區間：濁漳河的關河水庫以上區間，后灣水庫以上區間，漳澤水庫以上區間，三庫石梁區間，清漳河匡門口站以上區間，石梁、匡門口—觀臺之間的區間（簡稱石匡觀區間）。因為濁漳河的3個水庫以上的區間有閘門影響，預報中不考慮水庫以上區間，只考慮其下泄水量對石梁站的影響。對其他3個區間應用降雨徑流預報方案進行區間產匯流計算，石梁、匡門口流量經河道演算至觀臺。

2.3 預報結果和修正方法

（1）三庫石梁區間。石梁水文站位于濁漳河上游，為三庫石梁區間的控制站，控制著上游關河水庫、后灣水庫和漳澤水庫3座大型水庫以及區間眾多的中小型水庫。三庫石梁區間地形多為丘陵盆地，土質松散，土壤含水量易飽和。汛期重點監控三大水庫出庫流量變化，在匯流計算中充分考慮水庫加大泄量引起的河道水流快速上漲帶來的影響，對流量和傳播時間進行修正。

（2）匡門口以上區間。匡門口水文站位于清漳河下游干流上，是匡門口以上區間的控制站，控制著清漳河94%的流域面積。區間坡陡流急，且為石質山區，降雨強度小時下滲較多、地表產流量較低，降雨強度大時能較快形成洪峰，在實時作業預報中降雨強度大時考慮匯流時間，可適當提前一個時段。本區間水利工程較少，選擇相應洪水量級的匯流單位線，按照預報方案實施作業預報即可達到精度要求。

（3）石匡觀區間。觀臺水文站是石匡觀區間的控制站，是整個漳河山區的出口控制站，也是岳城水庫的入庫站。該站預報的精度和質量對全流域的防汛調度、水資源利用起到非常重要的作用。觀臺的入流為區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報結果的疊加，得出岳城水庫入庫產、匯流預報。本區間引水工程錯綜復雜，較大的引水工程紅旗渠、大躍峰渠、小躍峰渠及躍進渠等常年引水，其設計引水流量合計為93.0m3/s，在平水年和枯水年份預報中需要特別考慮。2013年7月15日—8月15日平均日引水量55.3m3/s，在實時作業預報時，實時監控引水流量的變化情況，充分考慮其對觀臺流量變化帶來的影響。

3 洪水預報結果

3.1 第一場洪水預報

（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，所有站點的過程雨量都超過100mm，降雨中心在三庫石梁區間，最大點雨量石梁站273.6mm。本次降雨持續時間較長，降雨量級較常年偏大，是入汛以來第一場較大降水過程，前期各區間土壤含水量在30%以內，經過此次降雨過程，各個分區土壤含水量均增加50%以上，石匡觀區間已接近飽和狀態，降雨對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比

圖1 7月9日8時一14日8時降雨過程

（2）徑流預報。本次洪水過程主要是持續的強降雨所致，7月10日起流域內各站的水位不斷快速上漲，漳澤水庫、后灣水庫及關河水庫入庫流量不斷增大；7月12日起漳澤水庫、關河水庫加大向濁漳河的下泄流量，石梁站流量隨后快速起漲。在預報過程中，考慮水庫泄水流量快速上漲帶來的影響，適當地進行流量修正。

本次降雨開始前各河道流量較小，7月9日8時匡門口流量0.67m3/s、石梁9.40m3/s、觀臺流量1.82 m3/s，整個流域土壤缺水量大，河道普遍較干，產流主要集中在后期。7月9日8時—14日8時降雨洪水預報和實測值比較，見表2。

表2 7月9日8時一14日8時降雨洪水預報和實測值比較

3.2 第二場洪水預報

（1）降雨過程。2013年7月22日8時—23日8時，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，最大點雨量站為關河水庫站68.0mm。此次降雨過后匡門口以上區間土壤含水量幾近飽和。本場降雨歷時短、強度大，前期土壤含水量較大，產流條件明顯。7月22日8時—23日降雨前后土壤含水量對比見表3，降雨過程如圖2所示。

表3 7月22日8時一23日降雨前后土壤含水量對比

圖2 7月22日8時一23日8時降雨過程

（2）參數調整和預報。本次預報主要考慮23日凌晨降雨強度大帶來的影響，使漳河較快形成洪峰，在應用時校正計算結果后適當調整了峰現時間。7月22日8時—23日8時降雨洪水預報和實測值比較，見表4。

表4 7月22日8時一23日8時降雨洪水預報和實測值比較

3.3 結果分析

兩場降雨過程總降雨量較大，但是第一場降雨歷時6 d，第二場降雨歷時僅1 d，降雨強度差別大，且前期雨量、土壤飽和度差別較大，預報結果理想，峰現時間存在誤差。總體分析，兩場洪水預報的洪峰流量精度較高，

4 結語

（1）全面掌握水利工程調度運用情況。水庫工程改變了天然河道的來水規律，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度對流域產匯流的影響有助于提高洪水預報精度。對于三庫石梁區間而言，應及時掌握三大水庫的調度運行情況，及時調整預報方案。紅旗渠、大躍峰渠、小躍峰渠和躍進渠四大灌溉引水渠道常年引水，應實時掌握其引水量變化規律，在作業預報中扣減這部分水量；同時，對于近年內新修建的一些水庫堰閘工程應及時統計分析，掌握其影響水流的相關因素。

（2）完善和修訂預報方案。流域下墊面狀態的改變，加之受到城市化進程的影響，使得產匯流條件會發生較大改變，導致匯流時間等方面產生偏差。因此，應根據更近年代更長系列資料更新預報方案。

（3）編制中小洪水預報方案。現有預報方案中部分是根據大洪水年份洪水資料編制，對于平水年和枯水年的水文預報應用效果不理想。漳河流域近年處于干旱年份，來水量較少，在現有的預報方案基礎上，摸索適用于本流域特性的其他新型方法和模型，編制適應中小洪水的預報方案，對提高小流量預報精度就顯得特別重要。

TV122+.1

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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，主要從事水文情報預報工作。