于洋
(遼寧省本溪水文局,遼寧 本溪117000)
遼寧省是洪澇災(zāi)害頻發(fā)的省份,在近年來防汛決策過程中,迫切需要根據(jù)氣象預(yù)報降水情況,做好洪水模擬預(yù)報。以太子河流域為例,研究流域洪水模擬預(yù)報調(diào)度方法。
太子河上游分為南北兩支。南北二支在南甸子鎮(zhèn)馬城子村匯合為太子河干流,流經(jīng)本溪、鞍山、遼陽三市,至三岔河與渾河匯合后經(jīng)大遼河入海。太子河全長413km,流域面積13883km2。太子河流域?qū)儆跍貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候區(qū),流域多年平均降水量在700~900mm之間,是東北地區(qū)降水較多的地區(qū)。年內(nèi)降水量分布很不均勻,多集中在6—9月,約占全年的70%~80%。降水往往又集中在幾次大暴雨中,因此洪澇災(zāi)害頻繁。
模擬條件設(shè)定為:
1)流域蓄水量分飽和、半飽和兩種情況。
2)降雨量設(shè)置為:24h面雨量P=50mm、100 mm、150mm、200mm、250mm、300mm6個等級。
3)降雨的時程分布為:24h分8個時段,每段雨量所占比例為:14%、20%、20%、14%、8%、8%、8%、8%。
4)在水庫入庫洪水模擬預(yù)報及調(diào)洪中,大型水庫按照汛限水位、死水位與汛限水位平均值2種水位進(jìn)行調(diào)洪;中小型水庫按照汛限水位、死水位2種水位進(jìn)行調(diào)洪。
太子河流域預(yù)報范圍為源頭到入??趨^(qū)間流域控制節(jié)點,分4個預(yù)報區(qū)間,即觀音閣水庫以上流域、觀音閣水庫到參窩水庫區(qū)間、參窩水庫到小林子站區(qū)間、小林子站以下流域。
對各區(qū)間內(nèi)的水文站和大中型水庫分別進(jìn)行模擬預(yù)報。
以觀音閣水庫以上流域內(nèi)南甸水文站為例,根據(jù)降雨徑流關(guān)系,計算出6個降雨等級在飽和、半飽和兩種情況下的凈雨,根據(jù)暴雨中心、降雨強(qiáng)度、降雨分配,前期影響雨量等特征,選定1條單位線作洪水模擬預(yù)報,模擬預(yù)報成果見表1和表2。
以觀音閣水庫為例,根據(jù)降雨徑流關(guān)系,計算出6個降雨等級在飽和、半飽和兩種情況下的凈雨,根據(jù)暴雨中心、降雨強(qiáng)度、降雨分配,前期影響雨量等特征,選定1條單位線作洪水模擬預(yù)報,在不考慮水庫泄洪條件下,按照汛限水位、死水位與汛限水位平均值對應(yīng)水位進(jìn)行調(diào)洪,模擬預(yù)報調(diào)度成果見表3和表4。
表1 南甸水文站洪水模擬預(yù)報成果表(半飽和Pa=0.5Im)
表2 南甸水文站洪水模擬預(yù)報成果表(飽和Pa=Im)
表3 觀音閣水庫洪水模擬預(yù)報調(diào)度成果表(半飽和Pa=0.5Im)
太子河干流上建有觀音閣、參窩2座大型水庫;支流上建有湯河1座大型水庫,關(guān)門山、三道河、上英、王家坎、山咀5座中型水庫和9座小(Ⅰ)型水庫。
河庫聯(lián)合洪水模擬預(yù)報=水庫泄流+單站模擬預(yù)報結(jié)果。以太子河干流為主線,水文站或大型水庫為控制節(jié)點,作飽和、半飽和情況下,水庫不同泄流情況下控制節(jié)點的模擬預(yù)報洪峰成果,并根據(jù)成果繪制河庫聯(lián)合洪水模擬預(yù)報調(diào)度成果圖。觀音閣水庫到參窩水庫區(qū)間半飽和情況下,洪水模擬預(yù)報洪峰成果見表5;觀音閣水庫泄流量1000 m3/s時。
表4 觀音閣水庫洪水模擬預(yù)報調(diào)度成果表(飽和Pa=Im)
表5 洪水模擬預(yù)報洪峰成果表(半飽和Pa=0.5Im)
基于氣象部門降水預(yù)報,構(gòu)建“以流域為單元、以干流為主線、以水庫和河道水文站為控制節(jié)點”的流域河庫聯(lián)合洪水模擬預(yù)報調(diào)度成果圖表,實現(xiàn)流域水系河庫洪水模擬預(yù)報調(diào)度,可作為防汛工作中流域洪水預(yù)估、預(yù)判和防汛決策指揮的參考依據(jù),對防汛工作具有一定的支持輔助作用。但由于氣象預(yù)報、實際降雨以及模擬預(yù)報降雨設(shè)定的降雨量級、時空分布、運移、強(qiáng)度、暴雨中心等不同,對流域的產(chǎn)匯流過程和江河洪水影響較大;且有些預(yù)報站(特別是中小型水庫)無水文預(yù)報方案或短缺,只能通過某些技術(shù)手段來實現(xiàn),在成果精度上產(chǎn)生較大誤差。在實際工作中,還需在暴雨洪水過程中實時跟蹤降雨過程,修正預(yù)報結(jié)果,從而獲得預(yù)見期及預(yù)報精度均可滿足需求的洪水預(yù)報。