罗江精细化水文预报初探

2019-08-29 02:58黄志明
科技视界 2019年19期
关键词:精细化分析

黄志明

【摘 要】通过对罗江中游有近40年来最大场洪水(2010.7.23)的外业测量、实地调查,做出精细化水文预报分析,以提高水文精细化预报预警能力,为防汛救灾提供更加可靠的技术支撑。

【关键词】精细化;预报;分析

中图分类号: P451 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2019)19-0087-002

DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.19.040

0 前言

鉴江流域罗江中游合江水文站至鉴江下游化州水文站之间没有设立水文站,合江水文站原有的水文预报只能预报其附近的水文情势,合江水文站下游四十多公里及上游集镇河段几乎成了预报“真空”。

为贯彻上级部门关于进一步加强水文情报预报工作的指导思想,进一步提高水文情报预报的预见性、准确性、及时性,现根据罗江中游已发生洪水的实际情况,开展精细化水文预报分析。

1 概况

1.1 流域简介

鉴江流域地处北回归线以南,属亚热带季风气候区,受海洋性和大陆性气候共同影响,冬季盛行偏北风,夏季盛行东南风。鉴江流域雨量充沛,多年平均降水量为1820.0mm,年降水量大多在1600.0mm以上,但地区间差异大,年内分布不均匀。降水每年多集中在4~10月汛期,约占年降水量的88%;降水量受地形影响明显,变化大,多年平均变幅在1400.0mm~2800.0mm之间。降水量的年际变化较大,丰水年与枯水年降水量的比值可达2~4倍。

罗江是鉴江最大的一级支流,发源于广东省信宜市旺将,先入广西北流勾髻顶西南,后经高州市荷花、石板及化州市播扬、宝圩、那务至合江与平定水汇合后,经江湖、林尘、中垌、官桥等地在化州市区汇入鉴江,全长143km,纵贯化州市境内长110km。全流域集雨面积2618km2,茂名市境内集雨面积1943km2,罗江河床平均坡降为0.64‰。

罗江流域化州市境内地形狭长,南北长、东西窄。地势由西北向东南倾斜,北高南低。罗江在合江以上分为陵江和平定水,上游属丘陵区,中下游为缓坡地和平原。罗江上游没有大型蓄水工程,有长湾河、宝树2宗中型水库,上游平定水和陵江分别建有文楼、翰堂和引陵攔河坝,中下游建有合江、林尘拦河坝。

1.2 主要防洪保护对象

因2010.7.23罗江中游特大洪水涉及范围广、破坏力强、具有较强代表性,故本次精细化水文预报预警服务范围为广东省化州市合江、江湖、林尘三镇约18.5km的河段两岸受影响的村镇。三镇总面积358.9平方公里,耕地面积12万亩,总人口21.85万人,工农业总产值约32.2亿元。

1.3 试点区域特点

1)防御能力弱

现有罗江堤防是经多年加高培厚形成,基础较差,堤身单薄,工程设计防洪标准较低,经多年运行,堤身冲刷损毁严重,多处发生管涌、喷砂,部分堤段甚至出现较大滑坡,涵闸受破坏严重。

2)易受洪水侵袭

罗江流域中下游两岸地势平缓低洼,河床比降小,每遇流域内普降暴雨,洪水泛滥。流域北部山区遇100mm以上暴雨(日雨量),则易山洪暴发。

1.4 站点情况

试点区内设有合江水文站,区域上游设有13个雨量站,合江水文站位于化州市合江镇三头岭村,设立于1953年4月,施测项目有:水位、流量、降水、泥沙。合江水文站测验断面至河口距离48km,集水面积1905km2,是罗江中游控制站。自1952年2013年,合江站水位超过26.00m(警戒水位:23.40m)且较有代表性的5场洪水列简表1如上。

1.5 水利工程影响情况

合江水文站基本水尺断面上游5km处建有合江拦河坝,下游13km处建有林尘拦河坝,其电站闸门的开关对合江站低水水位流量关系有显著影响。

合江拦河闸位于化州市北部合江镇合江圩边,属于鉴江流域重点拦河闸工程,该闸地处罗江、平定水交汇口下游350m处,上游集水面积1751,下游距鉴、罗江两江汇合口48km。合江拦河闸按20年一遇洪水标准设计,50年一遇洪水标准校核,相应设计流量2380m3/s,校核流量2820m3/s,设计正常蓄水位23.5m。

林尘拦河闸位于化州市罗江中游的林尘圩河段,属鉴江流域重点拦河闸工程,该闸地处林尘圩边,集水面积2025,上游距合江拦河闸18km,下游距鉴、罗江两江汇合口30km。林尘拦河闸按20年一遇洪水标准设计,50年一遇洪水标准校核,相应设计流量2460m3/s,校核流量2910m3/s,拦河闸正常蓄水位18.30m。

2 精细化预报

2.1 外业测量

基于上述原因,当地有关部门组织人员于对罗江流域2010.7.23洪水洪痕、大断面、沿河堤围高程、主要受淹浸村庄高程等进行了测量,测量河段从林尘镇至合江镇,全长约18.5km,共调查确定洪痕点23个,测得大断面19个,沿河堤围、路面、受淹村庄地面等高程点约160个。

洪痕调查途径为深入现场访问当地群众,查勘洪水淹没痕迹,确认洪痕。测量工作依照国家行业标准SL196-97《水文调查规范》、SL58-93《水文普通测量规范》及GB/T 18314-2009全球定位系统(GPS)测量规范进行。洪痕点多数在固定的建筑物上并经当地群众指认,经仔细辨认后确定下来。全程采用手持GPS、全站仪及光学水准仪测量。引据水准点高程采用水利厅布设的已知水准点高程(冻结基面)。

由推求出的洪水水面线可见,重现期20年一遇,合江水文站位为27.20m。重现期50年一遇,合江水文站位为28.30m。2010.7.23特大洪水,合江水文站洪峰水位为27.74m。由此可见,2010.7.23特大洪水超过20年一遇未达到50年一遇。将推求的各断面洪水水位连成水面线,发现该线能与大部分洪痕相符,因此可知推求的水面线合适。

3 结语

3.1 预报精细化的程度

经过对林尘镇至合江镇18.5km河段的勘测,共调查确定洪痕点23个,测得大断面19个,沿河堤围、路面、受淹村庄地面等高程点约160个,推求合江站年最大流量频率曲线和水位流量与沿河各断面的关系,精细化预报程度大幅提高至沿河曾出现险情或可能出现险情的每个村庄。

3.2 实现的方法和达到的效果

选取有代表性的测(河道堤顶、村庄地面及道路较低处、边界点均选入)导入谷歌地球,根据水面线计算成果及现场洪痕调查情况,在谷歌地球点绘2010.7.23洪水淹没范围。

当发生较大洪水时,根据合江站的预测预报,除及时向地方三防部门报告外,同时向上述受影响的村镇负责人发出短信预警(短信发送平台使用省水文局短信平台),尽最大可能减少人民群众的生命和财产损失。

在合江拦河坝、林尘拦河坝,分别就罗江红色、橙色、黄色、蓝色四个级别的洪水预警标准,设立洪水警示牌或界碑,并编写简明扼要的避灾指南,让群众更容易理解水情信息与灾害程度之间的联系,主动避险。参照2010.7.23罗江大洪水,发布预报的时候使村民对洪水预报有较为感性的认识。

【参考文献】

[1]SL196-97 《水文调查规范》[S].中华人民共和国水利部,1997.05.

[2]SL-58 93《水文普通测量规范》[S].中华人民共和国水利部,1993.12.

[3]SL257-2000《水道观测规范》[S].中华人民共和国水利部,2000.12.

[4]GB/T 18314-2009全球定位系统(GPS)测量规范[S].2009.06.

[5]1953年~2013年中华人民共和国水文年鉴.第8卷 第9册.

[6]SL 247—2012  水文资料整编规范[S].中华人民共和国水利部,2012.10.

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