“单元汇流单位线”法洪水预报方案在陆浑水库洪水预报中的运用情况分析

2013-10-17 02:24金嵩涛周超峰
河南科技 2013年17期
关键词:洪峰实测值降雨量

朱 婕 金嵩涛 周超峰

(河南省陆浑水库管理局,河南 洛阳 471003)

1 前言

陆浑水库是一座库容为13.2亿m3的大(一)型水库其防洪任务主要有:洛阳防洪、黄河下游防洪和陆浑水库本身保坝。做好洪水预报,是为上级单位和水库本身防洪调度运用的关键。一九七六年二月至一九七七年元月,水电部组织的洪水预报会战小组,在学习大伙房水库管理局提出的“单元汇流单位线”方法的基础上,通过对伊河流域的实地勘察和资料分析,编制了陆浑水库的洪水预报方案。编制至今三十年的运用中,发现了一些在本流域预报中存在的问题,有洪峰偏大、退水过程过急等,导致预报精度偏低,不能很好地为防洪决策提供精确依据。现将本方案的运用情况介绍如下。

2 预报方案的实际运用情况

陆浑水库坝址以上受雨面积为3492km2,全区共分10个汇流单元,其中有8个单元多为石山林区,有两个单元为黄土丘陵区。10个单元中现有16个按12时段制报汛的雨量站,其中有4个水文站(不包括陆浑站)。流域上、中、下游的划分为:旧县站以上为上游,旧县至嵩县为中游,嵩县至陆浑为下游。

为进一步验证“单元汇流单位线”法编制的洪水预报方案在本流域中的运用情况,将1964年至今有完整资料的23场洪水重新做了一次预报。预报情况分析如下。

2.1 洪峰流量的预报

按照《水库洪水调度考评规定》达到好的标准的有9场;一般的有6场;差的有8场。

从预报结果来看,一般情况下,洪峰流量大小与径流量成正比关系。同时,也受到其它因素的影响,如同样降雨量,降雨历时越长,洪峰越小;降雨历时越短,洪峰越大。即使同样降雨量,同样降雨历时,个别时段降雨强度特别大和没有特别大强度时段降雨,洪峰流量差别也比较大。同样降雨量,降雨在流域上的分布越集中,则洪峰流量越大,洪水历时越短。对于降雨时段比较短,时段雨量较大的洪水,预报的洪峰值比实测值大得多。

2.2 洪水总量的预报

按照《水库洪水调度考评规定》达到好的标准的有10场;一般的有4场;差的有8场。

从预报资料可以看出洪水总量与洪峰的关系。在本流域中,洪量的大小不仅与洪峰的大小有关而且与降雨中心的位置有关。降雨中心在上游的洪水一般是预报值大于实测值。全流域均匀降雨的洪水一般预报的洪量值小于实测值。

2.3 洪峰出现时间的预报

从资料中可以发现,峰现时间不仅与洪水大小有关,还与降雨历时有关。同样的径流量或洪水总量,降雨历时越短,降雨强度越大,洪峰出现就越早。

2.4 洪水过程的预报

本流域洪水主要由夏季暴雨形成,由于暴雨历时短,强度大,加之流域坡度陡,河床比降大。洪水属于尖瘦型洪峰类型,历时短,陡涨陡落。一次洪水的持续时间一般为3~5天。通过资料可以看出,所有场次洪水预报过程的后半部分的退水过程比较快,与实际退水过程相差比较大。

对于时段比较长,前期影响Pa值比较大的洪水,洪水预报因退水非常快,而实际退水比较缓,虽然在起涨过程中和退水的前半程中洪量相近,但洪水总量的预报值往往小于实测值。

2.5 降雨中心分布不同对洪水预报的影响

据上游栾川水电公司提供资料,在流域上游支流上近几十年来不断修建小水库,汇集了上游来水。由于流域下游为黄土丘陵区,中游嵩县至旧县为半石山区,而上游为石林山区,产流汇流条件不同。因此降雨中心在上游,且前期影响Pa值比较小的洪水,所做预报的洪峰值、洪量值比实测值大。

3 预报值的修正

从计算结果来看,所做的预报值误差偏大。我们可以从中寻找一定的规律,根据前期影响Pa值和降雨中心分布不同,及三十年来洪水预报结果分析,经反复实践,对预报值加减一个系数(洪峰为K1,洪量为K2)进行修正来降低误差,使其更趋于实测值。如下表所示:

注:因Pa≤40降雨中心在下游的洪水场次很少,故无法计算其K1、K2值。

修正后的数值,按照《水库洪水调度考评规定》达到好的标准有14场;一般的有6场;差的有3场。洪量预报达到好的标准有15场;一般的有5场;差的有2场。修正后的洪水其洪峰洪量的预报值更加趋于实测值。大大提高了洪水预报的精度。

根据修正后的来水过程及水库实时调度情况,用手工计算得出水库实时库水位。在2003、2005丰水年的预报中精度还是比较高的。为水库调度提供了更加科学的依据,增加了水库的自身效益和社会效益。

4 几点建议

为提高预报精度,在洪水预报过程中对以下几个方面的问题我们也应该注意到。(1)在做洪水预报时,尽量将各降雨量时段全部登记上,不要从时段上截取,反之则会使预报值偏小。(2)不宜将一个时段的降雨量平均到其它没有降雨量的时段,否则将会使预报的洪峰值偏大,洪量值也随之偏大,峰现时间也将发生变化。(3)在做洪水预报时要仔细认真,不能将一个单元的时段降雨量依次前移或后移,否则洪峰将会发生变化。(4)在一次比较大的降雨过程中,若发现有的站没有时段雨量,可采用临近站的时段雨量,选取比较准确的资料以此来提高预报精度。

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