泃河流域查勘成果在三河站“7·27”洪水預報中的應用

劉 暢

（河北省廊坊水文勘測研究中心，河北 廊坊 065000）

1 流域概況

1.1 泃河流域概況

泃河發源于河北省興隆縣茅山鎮青灰嶺，流經興隆縣、平谷區、薊州區、三河市、寶坻區五縣（市、區），上游在北京市平谷區有石河、錯河、金雞河匯入，下游在天津市寶坻區有鮑邱河匯入，于寶坻區張古莊與州河匯流后稱薊運河，泃河全長180km，流域面積2950km2。

三河水文站位于河北省三河市，泃河中游，其為海河流域薊運河水系泃河控制站，測站類型為河道站。本站斷面以上集水面積2230km2，測站精度為二類，為省級重要控制站。

泃河三河站上游建有海子水庫，其支流石河上建有黃松峪水庫，錯河上建有西峪水庫。因此本站主要承接上游海子水庫、黃松峪水庫和西峪水庫調度以及海三區間（海子水庫至三河站區間）降雨產流的來水。

1.2 泃河流域查勘情況

1.2.1 范圍

本次泃河流域查勘范圍：上游至海子水庫，中游包括泃河三河站預報斷面，下游至泃河西羅村站。主要查勘成果：泃河海子水庫、錯河西峪水庫及石河黃松峪水庫3座水庫，攔河橡膠壩、閘涵等攔蓄水利工程11處，支流匯入口6處。

1.2.2 地形

（1）深山區。泃河上游流域呈扇型狀，坐落在華北平原北端燕山南麓迎風區上，區間有錯河、石河匯入。這一帶為深山區，河谷狹窄，降雨即產流，洪水歷時短洪峰流量大。

（2）山前平原區。海子水庫至平谷為山前平原區，這一區域地勢平坦，植被覆蓋率高，區間有金雞河匯入。

（3）平谷區城區和三河市城區。城市發展建設改變了原有下墊面情況，城區不透水的硬化地面程度高，降雨后下滲量小，產流方式為直接地表徑流。

1.2.3 水利工程

（1）海三區間。泃河上游流域建有海子水庫、石河黃松峪水庫、錯河西峪水庫3座大中型水庫，查勘了解到還有部分小型水庫及攔河橡膠壩等，對流域產匯流起到了調蓄攔截作用。

（2）泃河三河段。三河站預報斷面上游約6km建有孟各莊攔河閘，有紅娘港二支匯入。除上游來水以外，泃河三河站水位流量關系也經常受上下游提閉閘影響，因此對泃河三河站下游至西羅村站也進行了查勘。此河段建有錯橋閘、紅旗莊閘和辛撞閘3座節制閘，紅娘港一支和鮑邱河在此段匯入泃河。

2 降雨情況

受副熱帶高壓引動及東南臺風影響，7月26日至27日泃河上游平谷區普降暴雨，局地大暴雨，三河市境內降水量較小。此次降雨過程分布范圍較廣，主雨主要集中在27日，暴雨中心集中在流域中上游平谷區大城子、鎮羅營和刁窩一帶。泃河流域范圍內最大點降水量143.5mm（刁窩站），根據雨量站分布情況，采用泰森多邊形法計算海三區間流域內平均降水量90.5mm。主降水區位于泃河的支流石河及錯河上游及中游平谷山區。結合本次流域查勘成果分析，主產流區主要集中在水庫上游，形成徑流后可能會受到水庫的調蓄作用平穩下泄。

3 預報方案

3.1 原預報方案

泃河三河站原預報方案設置2個方案輸入：海三區間產匯流、海子水庫出庫。海三區間至三河站預報斷面產匯流采用新安江模型法，海子水庫至三河站預報斷面流量演算采用馬斯京根法。

3.2 查勘后預報方案

結合海三區間地形地貌和水利工程查勘成果，本次預報對此區間產匯流進行了更為詳細的分析，由原來較單一的預報結構轉變為考慮區域產匯流、水庫調蓄、城區產水及閘涵調度多元化的分布式結構，通過以上多方面綜合分析海三區間產匯流，對三河站洪水進行預報。新預報方案如圖1。

圖1 查勘后預報方案

4 預報情況

4.1 預報過程

4.1.1 初始預報

依據時間為27日7：00。據面雨量分布圖可以看出主降水區位于泃河的支流石河及錯河上游及中游平谷山區。結合本次流域查勘成果分析，主產流區主要集中在水庫上游，傳播時間較長，形成徑流后可能會受到水庫的調蓄作用平穩下泄。受此次降雨影響，此時泃河上游海子水庫下泄流量15m3/s，石河黃松峪水庫下泄流量25m3/s，錯河西峪水庫下泄流量45m3/s，同時考慮三河站基流情況，綜合分析預報泃河三河站7月28日7：00出現洪峰流量102m3/s左右。

4.1.2 滾動預報1

依據時間為27日16：00。泃河上游海子水庫下泄流量增大至100m3/s且后期持續，石河黃松峪水庫下泄流量增大至65m3/s且后期持續，錯河西峪水庫下泄流量維持在10m3/s，但是在此時段內，觀測到泃河三河站水位變化不大，水勢平穩。

前期對河道進行查勘工作時了解到，流域上游還有一部分小型水庫及攔河橡膠壩，水庫下泄后傳播的水量及水頭實際傳播速度可能受到這類水利工程的調蓄攔截，來水量變小，傳播速度變慢。同時查勘了解到山前平原區主要有以下特點：地勢平坦，土壤透水性好，而且植被覆蓋率高。地勢平坦，可有效延長降雨后產匯流時間；土壤透水性好，下滲能力強，基本為蓄滿產流模式；植被覆蓋率高，植物截留效果明顯，從而減少了地表徑流。此類地貌特征導致這一流域產流量較小。

以上原因導致水頭未在預報時間內傳播到三河斷面，同時滾動預報泃河三河站7月27日23：00出現洪峰流量125m3/s左右。

4.1.3 滾動預報2

依據時間為27日23：00。各水庫下泄水量仍持續，此時泃河三河站實測流量76.9m3/s，實測流量小于第一次補報洪峰流量，且水勢持續上漲。

分析平谷城區段和海子水庫來水已到達三河預報斷面，但西峪水庫和黃松峪水庫來水還未與海子水庫來水匯合，造成水勢上漲但水量未達到預報結果。據此次實測流量及誤差分析情況，及時修正預報成果，預報泃河三河站7月28日6：00出現洪峰流量126m3/s左右。

4.1.4 最終預報

依據時間為28日6：00時。此時泃河三河站實測流量126m3/s，實際情況與第二次補報結果一致，分析此時上游石河水庫、黃松峪水庫來水與海子水庫來水已匯合，造成水勢仍持續上漲。根據實測流量及分析情況，再次對三河站預報成果進行修正，預報泃河三河站7月28日10：00出現洪峰流量145m3/s左右。

4.2 實際過水過程

泃河三河水文站7月27日18：00水位起漲，水位10.29m，相應流量10.0m3/s，至28日10：43，出現洪峰流量143m3/s。泃河三河站逐時水位過程如圖2。

圖2 泃河三河站7.27~7.29逐時水位過程線

4.3 預報成果分析

（1）本次預報洪峰預報精度98.6%，峰現時間誤差0.5h。結合流域查勘成果，三河站預報方案由原來較單一的預報結構轉變為考慮區域產匯流、水庫調蓄、城區產水及閘涵調度多元化的分布式結構，預報方案的完善大大提高了洪水預報精度。

（2）泃河三河站下游部分河段變窄且不順直，下游頂托導致出現了水位抬高，且一直維持在高水位，但是流量變化很小的現象。

（3）泃河三河站斷面上下游均受閘涵控制，閘門調度對本站水位流量影響較大，因無法實時掌握其調度情況，對預報工作增加了難度。

5 結語

（1）本次預報工作結合流域查勘成果多元化考慮預報影響因素對預報方案進行了完善，同時根據現狀水位水勢、實測流量等分析來水情況，實時校正預報成果，實際洪峰與預報情況基本一致，提高了洪水預報精度。

（2）結合實測流量進行洪水預報預見期較短，適當增加水位流量監測頻率可以更好的掌握洪水變化趨勢，對洪水預報工作提供更有利的技術支撐。

（3）結合流域查勘成果，進一步摸清了海三區間預報區域下墊面情況，為汛期測報工作提供了流域基本情況支撐。同時若上下游閘涵調度參與報汛任務，結合滾動預報工作內容，更有利于洪水預報工作的開展。