【摘要】本文以荒溝水文站近20年連續(xù)降雨、徑流、蒸發(fā)數(shù)據(jù)為依托，采用時(shí)段間隔為1的新安江模型理論方法，模擬并預(yù)測(cè)荒溝水文站夏汛期洪峰流量及洪峰發(fā)生時(shí)間。有效的為水情預(yù)報(bào)工作提供理論支撐。

【關(guān)鍵詞】荒溝水文站；徑流；洪峰時(shí)間；預(yù)報(bào)

1、引言

荒溝水文站位于黑龍江省海林市柴河林業(yè)局板橋林場(chǎng)。是牡丹江左岸支流三道河子控制站，中央報(bào)汛站，也是蓮花水電站的入庫站之一。其地理坐標(biāo)為東經(jīng)129°36′59″，北緯45°22′24″，集水面積1327km2，距河源72km，距河口距離16km，河長88km。本站始建于1953年9月1日，為雨量站，1958年1月1日改為水文站，1960年8月出現(xiàn)了二次較大洪水，使測(cè)驗(yàn)斷面嚴(yán)重變形，于1964年1月1日將測(cè)驗(yàn)斷面下遷4484m兩山峽谷處，改為荒溝（二）站。

2、流域概況

2.1 自然地理特征

三道河子是牡丹江左岸支流，發(fā)源于張廣才嶺黑龍江省海林市北部，河長79.5km，流域面積1455km2，坡降4.55‰。自上而下主要支流有芭蒿砬子河、腰營河、于明益河、西南岔河等。

三道河子流域地處山區(qū)，張廣才嶺主脈綿亙于西部，山頂多為半渾圓狀，群山起伏，坡陡流急。在荒溝站斷面下游12km處匯入牡丹江（現(xiàn)蓮花水庫）。本區(qū)域?yàn)榍治g剖蝕低山地形，土層較松，透水性良好，樹木茂密，尤其是流域上游有相當(dāng)一部分較厚的枯枝落葉層，土壤以暗棕壤為主，其余為草甸土、沼澤土、水稻土等。本站測(cè)驗(yàn)河段順直部分約700m，左岸漫灘到山腳，寬約50m，右岸有土路。

流域內(nèi)地形多山起伏、坡陡流急、土層較松、透水性良好、樹木茂密，尤其流域上游有相當(dāng)一部份較厚的枯枝落葉層，對(duì)本流域長期無雨或少雨的情況下，保持一定數(shù)量的地下徑流補(bǔ)給，是該流域基本特點(diǎn)之一。

2.2 水文氣象特征

本站屬東亞季風(fēng)區(qū)，即中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，具有冬長嚴(yán)寒干燥，夏季降水集中，氣候溫?zé)帷駶?；春季多大風(fēng)，降水少，易發(fā)生干旱；秋季氣溫下降快常有霜凍發(fā)生。年平均氣溫為3.2℃，1月平均氣溫-18.1℃，7月平均氣溫21.8℃。無霜期85-130天。由于受季風(fēng)影響，本站以偏西風(fēng)為主，年平均風(fēng)速2.5m/s。

多年平均降水量568.2mm，降水的年際變化較大，歷年最大降水量為804.6mm（1994年），歷年最低降水量僅292.8mm（1975年）。本站降水主要集中在汛期6～9月，多年平均6～9月降水量為412.8mm，約占年降水量的72.7%，歷年最大6～9月降水量624.9mm（1960年），歷年最小6～9月降水量220.9mm（1975年），歷年最大月降水量291.8mm（1960年8月），歷年最大日降水量115.7mm（1985年7月22日），歷年最大1小時(shí)降水量45.3 mm（1977 年7月29日02時(shí)）。

本站洪水為典型的雨洪徑流，年最大洪峰集中出現(xiàn)在汛期7-10月，尤以7、8月份最為集中，其出現(xiàn)最大洪峰的概率為75%。洪水來源是三道河子干流。洪水過程大多是單式洪峰，洪峰停留時(shí)間一般在2小時(shí)左右，漲落水歷時(shí)都比較短，峰形較瘦，洪水漲落過程歷時(shí)為1-2天。

建站后出現(xiàn)五次較大洪水，1960年、1966年、1981年、1985年、1994年。本站流量超過600m3/s的大洪水共有5次，以1981年為最大，最大洪峰流量為1230m3/s（1981年7月8日），最高洪峰水位93.26m；歷年最小洪峰流量44m3/s（1975年7月12日），最低洪峰水位為90.46m。

2.3 預(yù)報(bào)斷面的基本情況

測(cè)驗(yàn)河段位于三道河子下游唯一的峽谷處，此峽谷長約1km?；舅邤嗝嫖挥跍y(cè)驗(yàn)河段中間，流速儀兼浮標(biāo)測(cè)流斷面與基本水尺斷面重合，最大洪水水面寬不超過150m，上、下浮標(biāo)斷面間距200m，上、下浮標(biāo)斷面分別位于流速儀測(cè)流斷面上100、下100m處，為水位94.00m時(shí)斷面平均流速的57倍，流速儀測(cè)流斷面上、下300m處分別為上比降斷面和下比降斷面。

本站為復(fù)式河槽，斷面垂直于水流方向，左岸為灘地，蔓延到高山，右岸為公路。河底為大卵石及塊石組成，間有粗砂卵石；左岸表層為黑粘土，其下為粗砂和卵石，右岸靠岸邊表層為黑砂土，其下有零星大塊石，高壩以上為黃砂土。

2008年，荒溝（二）站上游新建一處茂林發(fā)電站，下游建一座蓄能電站，現(xiàn)正在籌建期間。

水位流量關(guān)系變化的基本特性：本站歷年水位流量關(guān)系比較穩(wěn)定。由于下游有彎道，形成測(cè)站控制，且河道比較穩(wěn)定，即使是大洪水也無嚴(yán)重的河道變形，因此水位流量關(guān)系曲線分布在一個(gè)帶狀內(nèi)，其變幅不到5%。水位91.00m以上形成單一的水位—流量關(guān)系曲線。

2.4 資料分析

雨量站選用：經(jīng)雨量資料分析，荒溝水文站以上區(qū)間共有三塊石、晨光、西南岔道班3個(gè)雨量站。

水文站的選用：荒溝站以上無水文站，荒溝水文站1958年建站，建站以來最大流量為1230m3/s，根據(jù)雨量資料系列，流量資料選用2009年、2011年至2013年4年9場(chǎng)次洪水分析，由于春季來水主要為融雪徑流，對(duì)率定結(jié)果影響較大，故率定開始時(shí)間選定為每年的6月1日，個(gè)別年份春季氣溫偏低適當(dāng)推后。

蒸發(fā)資料選用：選用荒溝水文站蒸發(fā)資料。

3、新安江模型預(yù)報(bào)方案

3.1 預(yù)報(bào)方案說明

1、方案構(gòu)建

預(yù)報(bào)方案設(shè)置1個(gè)方案輸入： 111049101A，區(qū)間控制面積1327km2。區(qū)間輸入采用蓄滿產(chǎn)流模型（SMS_3）和滯后演算模型（LAG_3）；雨量站控制權(quán)重采用泰森多邊形法。方案計(jì)算時(shí)段為1小時(shí)，方案輸出類型為水位流量。

3.2 參數(shù)率定結(jié)果

1） 目標(biāo)函數(shù)統(tǒng)計(jì)見下表：

2） 參數(shù)率定結(jié)果

4、方案評(píng)定

本方案以率定結(jié)果進(jìn)行評(píng)定。由上述參數(shù)率定結(jié)果可知，洪水過程擬合效果較好，水量基本平衡，各參數(shù)符合該地區(qū)的洪水特性，3場(chǎng)場(chǎng)次洪水誤差小于20%在允許范圍內(nèi)，根據(jù)確定性系數(shù)0.542評(píng)定該預(yù)報(bào)方案為丙級(jí)。根據(jù)率定的參數(shù)我們選取1995年至1997年3年5場(chǎng)次洪水進(jìn)行了模型檢驗(yàn)，檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)函數(shù)值為0.451，