叢立林,戰(zhàn) 偉
(吉林省水文水資源勘測(cè)局白山分局,吉林 白山 134300)
水文站短期洪水預(yù)報(bào)方法分析
叢立林,戰(zhàn) 偉
(吉林省水文水資源勘測(cè)局白山分局,吉林 白山 134300)
文章介紹了在十三道灣水文站短期洪水預(yù)報(bào)工作中,降雨徑流相關(guān)圖預(yù)報(bào)方案,徑流、凈峰流量預(yù)報(bào)方案,上下游相應(yīng)水位(流量)預(yù)報(bào)方案的應(yīng)用情況,分析論證了前兩種預(yù)報(bào)方案在實(shí)際應(yīng)用中存在的不適應(yīng)因素,最終確定了適合該站的短期洪水預(yù)報(bào)方案及預(yù)報(bào)方法。
十三道灣;短期洪水預(yù)報(bào);方法
十三道灣站位于中朝界河鴨綠江的中上游,是整個(gè)鴨綠江流域具有代表性的水文站。其地理位置在東經(jīng) 127°42',北緯 41°25'。該地區(qū)山地土壤多為森林腐植土,河谷及階地為沙壤土、黑色土壤。流域內(nèi)植被覆蓋良好,河源附近有大片的原始森林,其余地區(qū)均為針、闊葉混合的次生林。
十三道灣站以上干流長(zhǎng)度為144.4 km,流域集水面積為15 667 km2。河系呈樹(shù)枝狀,該站控制斷面以上有兩條較大支流匯入,均在朝鮮一側(cè),分別為虛川江和長(zhǎng)津江。在我國(guó)一側(cè)的支流有二十三道溝河、十九道溝河、十五道溝河等,而在朝鮮一側(cè)的面積大約占全流域集水面積的2/3。鴨綠江是典型的山溪性河流,洪水暴漲暴落,河道縱比降較大,河床由大塊石、卵石組成,常有基巖裸露,形成陡坎,產(chǎn)生跌水和急哨。
該流域處中緯度,冬季受西伯利亞和蒙古冷高壓控制,嚴(yán)寒而干燥。夏季受太平洋季風(fēng)影響炎熱而潮濕多雨,是典型的大陸性氣候,年降水量在700~800 mm左右。形成該流域降雨的天氣系統(tǒng)主要是臺(tái)風(fēng)、華北氣旋、江淮氣旋等,雨季集中在7,8月份,是該流域的主汛期,其降水量約占全年的50%左右,且經(jīng)常出現(xiàn)強(qiáng)度較大的暴雨,由于雨強(qiáng)較大、匯流快,因此預(yù)見(jiàn)期較短。
該站控制斷面以上,在我國(guó)側(cè)沒(méi)有較大的水利工程,在朝鮮境內(nèi)的支流上設(shè)有多座大中型水庫(kù)及水利發(fā)電工程,修建的水利工程經(jīng)常截流蓄水或開(kāi)閘放水,對(duì)該站徑流有一定影響。
1)用降雨徑流相關(guān)圖(P+Pa-R)預(yù)報(bào)和徑流、凈峰流量(R-Qm)預(yù)報(bào)。
由于流域內(nèi)位于我國(guó)境內(nèi)的預(yù)報(bào),根據(jù)站只有二道崗、長(zhǎng)白、十四道溝、十三道灣4個(gè)站,約占預(yù)報(bào)根據(jù)站數(shù)量的1/3,有2/3的預(yù)報(bào)根據(jù)站位于朝鮮境內(nèi),如三池淵、云興、新長(zhǎng)、甲山、豐西湖、赴戰(zhàn)湖、狼林湖、長(zhǎng)津、金貞淑郡,中方與朝鮮水文資料交換不能做到準(zhǔn)確、及時(shí),且與朝方溝通不便,造成降雨資料錯(cuò)誤率高,可信度低,降雨強(qiáng)度、暴雨中心位置、降雨時(shí)空分配等影響產(chǎn)流因素不確定。降雨量和前期影響雨量(P+Pa)值不準(zhǔn)確,影響徑流(R)值的確定,從而影響流量及水位的準(zhǔn)確預(yù)報(bào),因此該站不適合采用降雨徑流相關(guān)圖預(yù)報(bào)方案和徑流、凈峰流量(R-Qm)預(yù)報(bào)方案。
2)上、下游相應(yīng)水位(流量)方案及峰現(xiàn)時(shí)間相關(guān)圖方案,該站流域內(nèi)河道縱比降較大,河床由大塊石、卵石組成,兩岸植被狀況良好,洪水波的運(yùn)行規(guī)律明顯,上游十四道溝水文站到該站間河段旁側(cè)來(lái)水量小,并且在可控范圍內(nèi)。因此適合使用上下游相應(yīng)水位(流量)法預(yù)報(bào)短期洪水。
上下游相應(yīng)水位(流量),是指沿河道傳進(jìn)的洪水波某一位相點(diǎn),先后經(jīng)過(guò)河段上下游站時(shí)所測(cè)得的水位(流量)。
其上下游相應(yīng)水位(流量)理論關(guān)系式為:
式中:Z(Q)下t+n=Z(Q)上t——上游站t時(shí)刻水位(流量)與下游站t+n時(shí)刻的相應(yīng)水位(流量);n——水位(流量)從上游站傳播到下游站所需時(shí)間。
建立十四道溝——十三道灣洪峰水位相關(guān)圖,見(jiàn)圖1。
以下游站同時(shí)水位做參數(shù),選用1963年至2004年期間的29次洪水,在相關(guān)圖上,同時(shí)建立相應(yīng)洪峰傳播時(shí)間圖,見(jiàn)圖2。依據(jù)上游十四道溝水文站洪峰水位,可以直接查出十三道灣水文站的洪峰水位,并能準(zhǔn)確預(yù)報(bào)出洪峰水位出現(xiàn)的時(shí)間。
目前吉林省境內(nèi)鴨綠江流域上分布著長(zhǎng)白、十四道溝、十三道灣、臨江、集安等水文站,這些水文站都是根據(jù)中朝兩國(guó)預(yù)報(bào)根據(jù)站提供的水情雨情進(jìn)行短期洪水預(yù)報(bào),情況基本一致。因此,可以根據(jù)任何控制河段良好并且臨近的兩個(gè)水文站,預(yù)報(bào)下游水文站、水位站的洪峰流量。
TV124
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2011-02-24