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为全面做好防汛水情工作,提高各级水情人员的洪水预报工作能力和技术水平,省局于
2008年
6月
30日组织了子牙河水系洪水预报演习。邯郸、邢台、沧州、衡水、石家庄五个直属局水情人员参加了演习。本次演习以
“96·
8”洪水原型(
3日
8时至
6日
8时)为背景,以现有的工程运用为条件,进行了各水系的洪水预报演习。通过实战演练,对流域特性、工程运用情况有了更加深刻的了解,达到了熟悉流域特性、熟悉预报方案、锻炼预报技术人员队伍的目的。
一 、熟悉了流域特性
子牙河水系位于东经
112°
00’~
117°
35’,北纬
36°
15’~
39°
30’。西起太行山东麓,东临渤海,南邻南运河,北界大清河,全长
465km,总面积
46328km2,其中山区面积占
66.8%。
子牙河西部为太行山山脉,中东部为地势低洼的平原地带。流域最高峰五台山海拔高达
3058m。整个太行山系如同一道天然屏障,东部海洋输入的暖湿空气,遇此屏障而产生抬升运动,常在太行山东侧发生急剧而集中地暴雨,成为流域的主要洪水来源。
流域地势西高东低,山区各支流呈扇形分布,向下游汇进,而下游河道则蜿蜒于海拔
50m以下的平原中,最低为北排河出口附近,海拔高程仅
7.0m。流域主要特性为:
1
子牙河水系支流繁多、源短流急。Ⅱ级支流
50余条,大部分分布在太行山迎风坡,源短流急,易造成突发性洪水。
2.
岩溶面积大。全流域可溶性岩石覆盖面积约占山区面积的
1/3,是我国北方地区岩溶分布比较集中的地区,滹沱河、滏阳河形成较为完整的岩溶汇水单元。
3
滞洪面积大。流域内有永年洼、滏阳河中游洼地滞洪区和献县泛区,滞洪区面积达
1827km2,占流域总面积的
3%。而滏阳河中游洼地滞洪区为海河流域最大,全国第三大滞洪区。
4
水利工程和重点提防多。流域内建有大型水库
5座,中型水库
24座,小型水库
401座,大型水闸枢纽
7处。Ⅰ级堤防
204.4km。Ⅱ级堤防
484.5km。
5
洪水流向和暴雨中心走向一致,灾情加重。造成大洪水的暴雨中心一般在南部漳卫河流域生成后,沿太行山迎风坡逐渐北移。从降雨时间上南部在先,北部在后,造成南北支流洪水随暴雨中心向下游叠加移动,使洪水更加集中,洪灾加大,如“
63·
8”、“
96·
8”洪水。
6.
河道、滞洪区水量损失大
子牙河水系多年干旱,大部分河道常年干涸,一旦遇有洪水,河道、滞洪区下渗损失较大。
由于流域地理位置和地貌特征的不同,其流域产汇流规律也不尽相同。滏阳河支流沙河朱庄以上流域、泜河临成以上流域,为我省的暴雨产流中心区域,土壤湿度较小时,地面径流系数为
0.05
~
0.20
。土壤湿度在
50%以上时,地面径流系数一般为
0.3
~
0.6
。朱庄水库“
96·
8”径流系数
0.72。“
63·
8”径流系数
0.83。临城水库“
96·
8”径流系数
0.56。“
63·
8”径流系数
0.80。东武仕水库以上流域、为岩溶高度控制区域,流域土壤湿度对地面径流系数的影响远小于降雨强度(降雨历时)的影响,次平均降雨强度
10mm/h时,径流系数一般在
0.1左右。平均降雨强度较大时,地面径流系数一般为
0.2
~
0.3
。“
96.8”地面径流系数
0.2。“
63.8”径流系数
0.35。岗南、黄壁庄水库以上流域面积大,
70%流域面积分布在山西境内(背风坡)降雨量偏小,地面径流系数不足
0.1,迎风坡径流系数偏大,小觉以下区域,平均地面径流系数为
0.24,径流系数最大的为“
96·
8”洪水,地面径流系数为
0.5。岗南水库全流域径流系数最大的为“
56·
8”洪水,地面径流系数为
0.43%。岗、黄区间为滹沱河主要洪水来源地,但洪水主要来自于支流绵河地都和甘陶河张河湾以下流域,岗黄区间径流系数较大的为“
56·
8”洪水,地面径流系数为
0.63, “
96·
8”为
0.52;“
63·
8”为
0.45。子牙河水系平原区降雨量在
200mm以下时,几乎不产生径流。
三、
实时作业预报时应注意的问题
1
、熟悉预报方案
熟悉洪水预报方案是提高洪水预报精度的手段之一。洪水预报方案是在历史水文资料基础上建立的,是该流域历史暴雨洪水的综合反映。由于近年来流域下垫面情况与原先不完全一致,同时,降水也不会完全相同,因此,利用预报方案进行洪水预报时,要根据实际发生的降水情况、流域下垫面情况、人类活动影响、水利工程控制与调度运用情况以及流域的前期土壤含水量等情况灵活运用,不要生搬硬套。同时每次洪水过后要对预报方案进行必要的修正,以便以后预报时参考。只有灵活掌握与合理运用洪水预报方案,才能不断提高洪水预报精度。
目前子牙河水系洪水预报多采用经验相关图法,部分站用水文预报模型。主要预报断面
6个,岗南、黄壁庄、东武仕、朱庄、临城和临洺,方案精度为
78%~
90%。
2008年为了提高洪水预报的精度与速度,结合
1小时报汛,完善了子牙河水系洪水预报系统。但是,预报方案在实际应用中,有时会出现不合理的现象,具体表现在以下两个方面。
(
1) 降雨历时的计算
东武仕、临城、黄壁庄三水库预报方案都涉及降雨历时问题,如果计算不合理,可能出现时段径流为负值的不合理现象,一般认为时段降雨量小于时段下渗率时则该时段的降雨历时和降雨量不参加累计统计。
(
2)
.次降雨与间隔性降雨的确定
预报方案在制作中对于复式洪峰,一般分割成两次洪水,造成高水点据偏小,在实时预报中,往往会出现高水点据出线问题,曲线延长时应注意分析。
2
、及时掌握流域上的降水信息
降水信息是洪水预报的信息输入部分,只有及时准确的降水信息输入,才能得出较为可靠的洪水预报结果。降水信息的正确性直接决定着预报成果的精度,对同一流域,不同的降水,其产生的径流(洪水)是不同的,即使是降水量相同,其降雨量在时空上的分布以及降水强度的差异,也将直接影响到其产生的径流(洪水)的大小。因此,在实际作业预报中,只有及时掌握流域上的降水情况,包括降水量的大小、降水强度、暴雨中心位置以及在面上的分布情况等,特别是暴雨梯度大,雨量站控制不好的流域,要千方百计的收集降水信息,才能根据降水特点,做出符合实际的洪水预报。
3
、充分考虑人类活动的影响
流域下垫面条件直接影响流域的产汇流规律。人类活动的影响,改变了流域下垫面条件,使流域产汇流规律发生了较大变化,因此,在实际作业预报中要充分考虑人类活动的影响。例如洺河临洺关水文站以上流域面积
2300km2,其上游建有口上、四里岩、车谷、青塔等四座中型水库和
9座小型水库,控制面积达
986 km2,占临洺关以上面积的
43%,因此,在实际洪水预报时应充分考虑这些水利工程对洪水预报成果的影响。
4
、做好实时校正
由降水预报洪水是一个复杂的过程,它不仅受降水、流域下垫面等条件的影响,还受其他许多随机因素的影响。因此,在实际洪水作业预报中,要提高洪水预报精度,必须根据当前的实时降水信息和实测洪水信息,对洪水预报结果进行不断的实时修正,才能使预报成果更接近实际洪水过程。
在实际洪水作业预报中,除注意以上问题外,还应根据预报工作人员的预报经验,通过对历史上相似暴雨洪水综合分析,结合实时雨水情的变化情况,不断地对预报成果进行实时校正,以达到提高洪水预报精度的目的。
审稿
胡春岐
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