1、受水利工程影响后洪水预报方法浅析摘 要：近年来州河流域已建或在建有多座梯级水电站，工程的建设改变了流域的局部水文特性,导致洪水传播时间和降雨的产汇流时间缩短,给流域的水文预报增加了困难。鉴于此,研究流域内梯级电站对洪水预报的影响,对洪水预报方案进行调整和补充很有必要。本文通过对州河“20070705”洪水的预报实践，调整预报方案后取得了较好预报结果。 关键词：水利工程；水文特性；预报方案 中图分类号：TV5 文献标识码：A 1 引言 州河是渠江左岸最大的一级支流，沿岸分布有宣汉县、达县、达州市等城区，这些城市防洪标准不高，防洪压力较大。2004 年“9.3” 、2005 年“7.8” 、200
2、7 年“7.5”以及 2010 年的“7.17”等暴雨洪水，给州河达州城区两岸的城镇和居民造成了较大的经济损失。 州河干流自上而下有江口、罗江口、金盘子等多座梯级水电站，这些水利工程改变了局部水文特性，导致洪水传播时间和降雨的产汇流时间缩短,给流域的水文预报增加了困难。 2 流域自然地理 州河流域位于四川省东北部，是渠江左岸最大的一级支流，流域面积 11102km2，占渠江流域总面积 29%。全河长 309.5km，宣汉以上长198km，平均比降 2.8，宣汉以下长 112km，河道平均比降 0.5。上游主要支流有前、中、后河，下游有明月江、铜钵河和东柳河，其中大于1000km2 的有前、中、
3、后河和明月江。 州河流域水利工程较多，已建水电站有：干流上的江口、罗江口、金盘子、舵石鼓等。规划建设的水库有：土溪口、固军、鲜家湾等大型水库。州河流域主要水利工程及水文站点分布图见图 1。州河流域主要水利工程特征值见表 1。 3 暴雨洪水特性 州河流域属亚热带湿润季风气候区，地处大巴山暴雨区的边缘地带，暖湿多雨。受太平洋副热带高压移动影响，降水在年内变化呈双峰过程，7 月、9 月为降雨高峰期。 受暴雨影响，州河流域洪水较为频繁。上游前、中、后河是典型的山溪性河流，暴雨强度大，汇流时间短，流速大，洪水涨落急剧。导致州河干流洪水具有峰高量大、陡涨陡落、历时短的特点。过程线形状多单峰，单峰洪水历时约
4、 23 天，复峰历时 56 天。绝大部分洪量集中在一天之内。 4 洪水预报方案 在州河流域的原有洪水预报方案中，主要预报河段为东林水文站和达州城区，通常选取东林水文站为上游的控制站，达州水文站为达州城区防洪预报站。东林水文站采用降雨径流预报方案，以上游区域内 10 余处报汛站雨量，按不同权重计算面平均雨量，查 P-Pa-R 曲线图获取 R，按暴雨中心分上中下三条单位线，查算获取该站预报流量。该站位于江口水库下游约 10km，区间无较大支流，因此该流量也通常作为江口水库的入库预报流量。 达州水文站采用东林站及区间站点流量合成的预报方案，以东林站实时流量，明月江大风水文站实时流量，合成演算至达州，
5、并考虑区间降雨，获得达州水文站洪水预报结果，该结果为达州城市防洪抢险的关键依据。 5 水利工程对预报的影响 江口水电站是州河流域梯级开发中最大的水电站，为不完全年调节水库，蓄水能力强，于 1990 年蓄水发电，受其影响，上游前中后河上的洪水至江口水电站的洪水传播时间大大缩短，导致降雨产汇流时间缩短，直接影响了东林水文站的降雨径流预报方案。 江口水库具有 1.33 亿 m3 的调洪库容，如合理运用，在上游洪水未来之前，腾空库容，有一定的削峰错峰作用，若调度不当将人为增大洪峰和洪水量级。 东林水文站下游约 18km 处是罗江口水电站，罗江口水电站库容不大，调蓄能力较弱，于 2007 年蓄水发电。该
6、电站位于达州城区上游 12km，电站洪水下泄至城区传播时间缩短，加大了城区防洪压力，增大洪水预报难度。罗江口水库调度执行达州市州河联合防洪调度预案 ，基本上是来多少水放多少水，达到出入库平衡。 达州市城区下游 39km 处有金盘子水电站，回水直到达州城区，金盘子水电站对达州下游的三汇、渠县等城镇有一定的削峰作用，但涨水时若调度不当，库区洪水对达城洪水位有较大的顶托影响，会增加州河达州城区防洪压力。 6 预报方案调整 随着流域梯级水电站开发建设，电站的蓄水发电使得原天然河道洪水传播时间和降雨产汇流时间已大大缩短，加之各水库电站的洪水调度调蓄影响，原有的天然河道预报方式已不能满足州河流域洪水预报作
7、业要求，需要对洪水预报方案进行调整和补充。 一是对原有方案进行修编。主要工作是重新率定水库形成后上下游站点的河道传播时间和降雨预报方案中的单位线，提高预报精度。分析梯级水库建成后，回水线大大延长，上下游站的传播时间缩短，摸索新的传播时间；分析由于水库影响，产汇流时间缩短，汇流单位线调整，修订后的单位线峰值出现时间更早，量值更大。 二是建立新的预报方案。利用中国洪水预报系统软件（水利部信息中心开发） ，采用模型预报措施，建立新的预报方案。通过历史系列资料，建立江口水库入库预报模型方案，掌握水库上游洪水入库情况，为水库调度提供依据；建立达州城区洪水预报模型，利用江口下泄流量（或调度流量）作为输入，
8、采用马法演算至达州城区，叠加区间降雨汇流量，由此获得达州市城区洪水预报结果。 三是根据降雨情况，提前预报洪水来量，提前调度水库蓄水量，腾空各级电站水库库容，再根据实际发生洪水情况，调整水库调度方案，错峰运行，从而削减洪峰，减少淹没损失。 7 预报实践 以州河“20070705”洪水为例，7 月 26 日，州河流域连续出现暴雨或大暴雨天气过程。6 日 14 时，根据当时雨情，利用洪水模型及经验方案作出了江口水库库峰量将达到 7040 m3/s。按照该入库流量，如果不加以调度调节，直接汇流到州河干流，达州市城区洪水将达 281.50m，将淹没城区滨河路 2m 左右，有可能造成沿河两岸广大人民群众重
9、大财产经济损失。 6 日 14 时江电下泄流量已达 5000 m3/s，要决策加大还是减少下泄流量，既要考虑江口水库自身的安全，也要考虑达州城区防洪的问题，这时，准确预报和科学决策树关键。根据水库当时库水位以上的可调节库容有 2000 万 m3 的实际情况，利用江口水库的入库洪水预报，模拟下泄流量 5500 m3/s 和 6000 m3/s 对水库蓄水和达州城区洪水进行预报。通过预报，江口水库按照 5500 m3/s 调度下泄，可以确保洪水不淹没达城滨河路，江口水库保持平稳蓄洪。6 日 20:30 州河洪峰顺利通过达州城区，洪峰水位 279.42m，洪水稳稳的控制在滨河路边。江口库区的最高水位达到了 330.6m 的设计水位。 归纳本次州河洪水成功预报原因，一是对流域内的降雨产流做出了精确的预测；二是较好地掌握了上游水电站的入库情况、调度情况。 8 结语 州河流域梯级水库的建设，改变了原有的天然河道特性，要做好州河的洪水预报，首先，要加强与水电站、防汛指挥部门的联系，动态掌握各水电站的调度情况；其次，要不断摸索受水利工程影响后的流域水文特性，进一步完善预报方案，摸索新的预报方法，不断提高洪水预报精度，延长预报预见期。
