API模型在煉城水文站洪水預(yù)報(bào)中的應(yīng)用

【摘要】本文運(yùn)用降雨徑流關(guān)系模型（API模型），對(duì)煉城水文站流域內(nèi)的歷史降雨和流量資料進(jìn)行整理、分析，通過多年資料分析確定煉城水文站基流、流域土壤最大缺水量Im、煉城站1～12月平均日消退系數(shù)K，最終確定流域P（降雨量）～Pa（前期影響雨量）～R（凈雨）相關(guān)圖，用率定后的1h單位線得出煉城水文站預(yù)報(bào)斷面出口流量過程，通過對(duì)歷史洪水預(yù)報(bào)的檢驗(yàn)，該方法達(dá)到了《水文情報(bào)預(yù)報(bào)規(guī)范》對(duì)水文預(yù)報(bào)精度的要求，因此可以將其應(yīng)用到煉城水文站水文預(yù)報(bào)當(dāng)中。

【關(guān)鍵詞】P～Pa～R相關(guān)圖;消退系數(shù)K;產(chǎn)流;匯流;單位線

1、水文站網(wǎng)分布

彌苴河流域根據(jù)站點(diǎn)分布情況，目前流域內(nèi)有煉城水文站，煉城站位于大理州洱源縣玉湖鎮(zhèn)巡檢村，斷面以上流域面積為1024km2，河長49.0km，平均比降28.6‰。是瀾滄江流域黑惠江支流彌苴河區(qū)域代表站，為國家基本水文站，屬中央報(bào)汛站。流域內(nèi)有福和、洱源牛街、鳳羽、銀橋、沙坪、白草蘿、澗門口、小甸、上龍門、海西海、茈碧湖水庫等11個(gè)雨量站（喜州、挖色、下關(guān)、吊草溝為下游鄰近站點(diǎn)）。

2、資料使用情況

雨量站選用：流域內(nèi)共有11個(gè)雨量站，其中白草蘿、澗門口、小甸、上龍門為中小河流建設(shè)站點(diǎn)，海西海、茈碧湖水庫為水庫雨量站，僅有人工觀測資料，資料較長的福和為人工委托觀測，2010年改為自記站，不具備編制洪水預(yù)報(bào)方案的要求，因此該方案中共有3個(gè)資料系列較長的雨量站（煉城、洱源牛街、鳳羽），用這三個(gè)站1985年～2012年，2016年1～7月的降雨資料進(jìn)行率定，預(yù)報(bào)時(shí)增加福和、白草蘿、澗門口、小甸、上龍門的雨量資料進(jìn)行洪水預(yù)報(bào)。蒸發(fā)選用與雨量資料統(tǒng)一年份的煉城本站蒸發(fā)資料。

水文站的選用：選用煉城站水文站1985年～2012年、2016年1～7月逐時(shí)水位流量資料，煉城站實(shí)測最大洪峰流量發(fā)生在1955年8月6日為122m3/s，方案中使用了1991年8月16日的次次大洪水108 m3/s參與率定分析。

3、預(yù)報(bào)方案

3.1 方案構(gòu)造

3.1.1 產(chǎn)流方案

根據(jù)煉城站1985～2012年、2016年1～7月流量資料，計(jì)算出煉城站基流約為2.30m3/s。根據(jù)煉城站1989年10月5日至10月21日降雨過程，計(jì)算得出過程面雨量P為166.3mm，蒸發(fā)量E為20.2mm，徑雨深R為80.0mm，Im=P-E-R=66.1，選用煉城站多次洪水資料，分析確定流域土壤最大缺水量Im=80mm。根據(jù)煉城站1985～2012年蒸發(fā)資料，分別統(tǒng)計(jì)煉城站1985～2012年1～12月多年平均月蒸發(fā)量，并代入消退系數(shù)K=1-公式，得逐月K值，詳見表1。

3.1.2 匯流方案

匯流預(yù)報(bào)采用謝爾曼單位線。單位線是在煉城站匯流單位線的基礎(chǔ)上進(jìn)行了部分調(diào)整，將單位線確定為R=10mm/1h、△t=1h，其單位線見圖2。

3.2 方案檢驗(yàn)

根據(jù)上述方法進(jìn)行產(chǎn)流量計(jì)算，單位線匯流的方法進(jìn)行匯流計(jì)算，對(duì)樣本中1991年特大洪水、 2006年～2012年、2016年1月～7月共計(jì)20次洪水樣本進(jìn)行產(chǎn)流檢驗(yàn)，預(yù)報(bào)中大部分場次洪水實(shí)際區(qū)間產(chǎn)流與計(jì)算的區(qū)間產(chǎn)流過程擬合較好，部分場次洪水由于受上游茈碧湖水庫調(diào)蓄影響，洪水峰量合格率較低，1991年特大洪水實(shí)際洪水過程受水庫放水影響就比較明顯，在今后實(shí)際預(yù)報(bào)中應(yīng)及時(shí)獲取水庫出入庫情況確保預(yù)報(bào)精度。

4、結(jié)論與建議

API模型用于煉城站的洪水作業(yè)預(yù)報(bào)滿足《水文情報(bào)預(yù)報(bào)規(guī)范》中對(duì)產(chǎn)流量預(yù)報(bào)精度的要求，峰時(shí)和洪量的合格率均為甲級(jí)方案，峰量的合格率偏低，綜合分析主要由于流域內(nèi)水利工程影響較大、前期資料中雨量站代表性較差，匯流部分問題（如單位線選擇不夠合理）等，且預(yù)警預(yù)報(bào)工作今年剛開始開展，預(yù)報(bào)工作的經(jīng)驗(yàn)和使用的預(yù)報(bào)方法還有待提高。隨著中小河流站點(diǎn)建設(shè)完成以及實(shí)時(shí)獲取上游茈碧湖水庫出入庫情況，2016年預(yù)報(bào)的洪水過程和實(shí)測洪水過程擬合程度較好。因此API模型可以考慮用于煉城水文站洪水預(yù)報(bào)中。

合適的水文預(yù)報(bào)方法可以提高流域內(nèi)的水文預(yù)報(bào)精度，必要的水文基礎(chǔ)設(shè)施在提高水文預(yù)報(bào)的精度上也起到了決定性的作用。在本文中，在前期雨量站不能完全控制流域以及資料缺乏的情況下預(yù)報(bào)值與實(shí)際值擬合較差，因此實(shí)際預(yù)報(bào)中增加雨量站的密度后可根據(jù)暴雨中心對(duì)方案中的峰時(shí)以及峰量做出適當(dāng)調(diào)整，煉城水文站控制流域較小且受水庫調(diào)蓄影響較大，因此需要在今后的工作中不斷研究和探索，尋找適合它的產(chǎn)匯流方法。可以將國內(nèi)外已經(jīng)成形的水文預(yù)報(bào)方法拿來試用，也可以根據(jù)流域的特性將其進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗倪M(jìn)，以達(dá)到提高洪水預(yù)報(bào)的精度，對(duì)更好的掌握洱海入流提供更科學(xué)有效的數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]水利部水利信息中心.GB/T22482-2008，水文情報(bào)預(yù)報(bào)規(guī)范[ S].

作者簡介：李文芳 女 1984年4月 云南省水文水資源局大理分局 工程師