合河水文站“2016.7”洪水預(yù)報(bào)誤差及成因

□王燕鵬

（河南省新鄉(xiāng)水文水資源勘測(cè)局）

1 合河水文站以上流域概況

合河水文站地處太行山腳下，屬海河流域南運(yùn)河水系。合河站以上集水面積4 203 km2，其中大部分為山區(qū)，主要河流有蔣溝、大獅澇河、新河、運(yùn)糧河、山門河、紙坊溝、峪河、石門河、百泉河、黃水河等13條河流，其中大部分發(fā)源于山西省和河南省焦作、輝縣市山區(qū)，呈梳子型匯入衛(wèi)河。合河水文站位于河南省新鄉(xiāng)縣合河鄉(xiāng)后賈村，東經(jīng)113°46′、北緯35°21′，為衛(wèi)河流域共產(chǎn)主義渠的首要控制站，是新鄉(xiāng)市海河流域防汛的前沿哨所。

2 降雨情況

2016 年7 月9 日新鄉(xiāng)市區(qū)和輝縣市普降暴雨、特大暴雨。10 d后再次遭遇強(qiáng)降水過程。7月18日15時(shí)到19日20時(shí)，受黃淮氣旋影響，輝縣市及輝縣市西部北部山西境內(nèi)普降大到暴雨、局部特大暴雨，合河水文站以上平均降雨量158.70 mm，最大點(diǎn)降水量輝縣南坪站473.50 mm，降水量超過400 mm的籠罩區(qū)域?yàn)?5.30 km2。主要降雨時(shí)段集中在19 日6 至12 時(shí)，降水量為267 mm。

降雨的特點(diǎn)：強(qiáng)度大，歷時(shí)短，面積集中，易引發(fā)山洪。事實(shí)確實(shí)如此，輝縣市石門水庫、寶泉水庫等均出現(xiàn)泄洪和溢流，山區(qū)河道同時(shí)漲水，造成輝縣市山前沖積扇上的多條河道多河段決堤。洪水是衛(wèi)河上游自“1996.8”洪水以來20 a 最大的一次暴雨洪水。

3 上游中型水庫攔蓄情況

衛(wèi)河流域合河水文站以上的寶泉水庫和石門水庫。降水前兩座水庫總蓄水量為4 865 m3，寶泉水庫自然溢流和石門水庫提閘泄洪前，兩座水庫總蓄水量達(dá)到7 880 m3，攔蓄洪水3 015 m3。石門水庫從7月19日12時(shí)40分開始泄洪，泄洪2 933 m3，最大泄流量400 m3/s；寶泉水庫從19 日14 時(shí)開始溢流，泄洪4 761 m3，最大泄流量1 380 m3/s。石門水庫、寶泉水庫共泄洪7 694 m3。

4 洪水預(yù)報(bào)

4.1 預(yù)報(bào)方案

降水前合河水文站以上前期影響雨量為38.00 mm，依據(jù)海河委員會(huì)2007年修定的海河流域?qū)嵱妙A(yù)報(bào)方案中的前期影響雨量、時(shí)段雨量和地面徑流深相關(guān)線形圖，查線得地面徑流深58.30 mm，將地面徑流深代入單位線中得到預(yù)報(bào)的洪峰流量為1 310 m3/s，峰現(xiàn)時(shí)間為20日14時(shí)。

4.2 對(duì)流量預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行分析和修改

根據(jù)降水強(qiáng)度和降水量與1996 年8 月4 日洪水較為接近（1996年降水量為188.90 mm），且水庫蓄滯洪水量也基本接近（1996 年為2 670 m3），所以參考1996 年8 月4 日的洪峰流量。1996 年合河站的實(shí)測(cè)洪峰流量為1 000 m3/s，使用本方案對(duì)1996 年的洪水進(jìn)行預(yù)報(bào)得到的洪峰流量為1 646 m3/s，以此為據(jù)，推測(cè)本場(chǎng)洪水的洪峰流量約為800 m3/s。同時(shí)，一方面考慮到新鄉(xiāng)這幾年地下水開采嚴(yán)重，地下水位持續(xù)處在較低的位置，洪水回補(bǔ)地下水可能會(huì)較多；另一方面新鄉(xiāng)剛遭遇7月9日強(qiáng)暴雨，但范圍不大。最后綜合分析確定本次洪水的洪峰流量為750 m3/s。

4.3 對(duì)峰現(xiàn)時(shí)間的分析與修改

“96.8”暴雨洪水實(shí)測(cè)主雨結(jié)束至峰現(xiàn)時(shí)間為22 h。一方面考慮本場(chǎng)暴雨中心位于輝縣，相對(duì)1996年暴雨接近出山口，匯流時(shí)間會(huì)縮短；另一方面近20 a未有大的暴雨洪水過程，河道行洪能力較差；此外南水北調(diào)工程橫穿峪河、黃水河、石門河等河道，河口收窄，對(duì)行洪也有一定的影響，匯流時(shí)間會(huì)增長(zhǎng)。綜合分析推測(cè)本場(chǎng)洪水主雨結(jié)束至峰現(xiàn)時(shí)間為30 h，即洪峰將于7月21日凌晨2時(shí)出現(xiàn)。

5 預(yù)報(bào)誤差及原因分析

暴雨洪水合河水文站實(shí)測(cè)流量285 m3/s，峰現(xiàn)時(shí)間為7月21 日6 時(shí)，洪峰流量和出現(xiàn)時(shí)間與預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)出現(xiàn)非常大的誤差。隨后對(duì)實(shí)測(cè)過程和預(yù)報(bào)重新梳理對(duì)比得知，兩場(chǎng)洪水徑流總量差別不大，但本場(chǎng)洪水洪峰流量小近六成，且洪峰持續(xù)約9 h。也就是說洪水被嚴(yán)重坦化才導(dǎo)致了洪峰流量的減小和時(shí)間的推遲。面對(duì)如此大的預(yù)報(bào)誤差，急需找到原因，隨后成立洪水調(diào)查組進(jìn)行實(shí)地查勘，最后總結(jié)原因如下。

5.1 河道萎縮行洪能力減弱

自1996 年暴雨洪水至今已20 a，未發(fā)生大的或稍大的暴雨洪水，農(nóng)民在河道開墾荒田、廣植樹木和玉米等高桿作物，改變了河道原有形狀，使河道過水?dāng)嗝嫖s，洪水下泄能力減弱，導(dǎo)致洪水匯流時(shí)間長(zhǎng)，坦化更為嚴(yán)重，削減了洪峰。建議相關(guān)部門對(duì)河道進(jìn)行清障，禁止農(nóng)民在河道內(nèi)種植作物。

5.2 河堤多處決口造成水量損失

河道多年無洪水，農(nóng)民缺少了對(duì)洪水的防范意識(shí)（如峪河南支和峪河北支及石門河等），對(duì)河堤取土造成河堤失去防洪功能。同時(shí)由于降水歷時(shí)短強(qiáng)度大，水庫泄洪量集中，但河道被樹木等作物影響，行洪能力弱排水不暢水位抬高，造成河堤多處決口，洪水四溢，以致輝縣博壁鎮(zhèn)、峪河鎮(zhèn)等數(shù)個(gè)鄉(xiāng)44.50萬hm2良田被淹，部分積水深達(dá)1.20 m。趙固煤礦塌陷區(qū)約1.70 km2滯蓄水量約400 萬m3。建議相關(guān)部門進(jìn)行復(fù)堤，部分河段進(jìn)行清淤。

5.3 小型工程攔蓄影響

近年來山區(qū)河道上修建許多小型水庫和旅游用攔蓄閘壩，對(duì)水量進(jìn)行攔截，洪水預(yù)報(bào)時(shí)未進(jìn)行考慮。

6 結(jié)論及建議

通過洪水預(yù)報(bào)誤差分析，對(duì)目前的河道下墊面情況有了詳細(xì)的了解，重新認(rèn)識(shí)了每條河道的行洪能力，認(rèn)識(shí)到河堤對(duì)洪水的防護(hù)能力，為以后發(fā)生暴雨洪水進(jìn)行洪水預(yù)報(bào)時(shí)考慮這些影響因素，為更及時(shí)更精準(zhǔn)地為防汛部門提供決策依據(jù)提供幫助。這次洪水預(yù)報(bào)結(jié)果雖精度較差，但為今后的洪水預(yù)報(bào)提供借鑒。首先預(yù)報(bào)人員要熟悉河道特性，了解流域內(nèi)每條河流的行洪能力，如超過防洪能力要考慮決口分洪的問題；其次不能只滿足于我們水文部門的資料，要多與當(dāng)?shù)鼗鶎铀ぷ魅藛T信息互通，全方面了解實(shí)時(shí)水情信息。