【摘要】本文運用降雨徑流關系模型(API模型),對煉城水文站流域內的歷史降雨和流量資料進行整理、分析,通過多年資料分析確定煉城水文站基流、流域土壤最大缺水量Im、煉城站1~12月平均日消退系數K,最終確定流域P(降雨量)~Pa(前期影響雨量)~R(凈雨)相關圖,用率定后的1h單位線得出煉城水文站預報斷面出口流量過程,通過對歷史洪水預報的檢驗,該方法達到了《水文情報預報規(guī)范》對水文預報精度的要求,因此可以將其應用到煉城水文站水文預報當中。
【關鍵詞】P~Pa~R相關圖;消退系數K;產流;匯流;單位線
1、水文站網分布
彌苴河流域根據站點分布情況,目前流域內有煉城水文站,煉城站位于大理州洱源縣玉湖鎮(zhèn)巡檢村,斷面以上流域面積為1024km2,河長49.0km,平均比降28.6‰。是瀾滄江流域黑惠江支流彌苴河區(qū)域代表站,為國家基本水文站,屬中央報汛站。流域內有福和、洱源牛街、鳳羽、銀橋、沙坪、白草蘿、澗門口、小甸、上龍門、海西海、茈碧湖水庫等11個雨量站(喜州、挖色、下關、吊草溝為下游鄰近站點)。
2、資料使用情況
雨量站選用:流域內共有11個雨量站,其中白草蘿、澗門口、小甸、上龍門為中小河流建設站點,海西海、茈碧湖水庫為水庫雨量站,僅有人工觀測資料,資料較長的福和為人工委托觀測,2010年改為自記站,不具備編制洪水預報方案的要求,因此該方案中共有3個資料系列較長的雨量站(煉城、洱源牛街、鳳羽),用這三個站1985年~2012年,2016年1~7月的降雨資料進行率定,預報時增加福和、白草蘿、澗門口、小甸、上龍門的雨量資料進行洪水預報。蒸發(fā)選用與雨量資料統一年份的煉城本站蒸發(fā)資料。
水文站的選用:選用煉城站水文站1985年~2012年、2016年1~7月逐時水位流量資料,煉城站實測最大洪峰流量發(fā)生在1955年8月6日為122m3/s,方案中使用了1991年8月16日的次次大洪水108 m3/s參與率定分析。
3、預報方案
3.1 方案構造
3.1.1 產流方案
根據煉城站1985~2012年、2016年1~7月流量資料,計算出煉城站基流約為2.30m3/s。根據煉城站1989年10月5日至10月21日降雨過程,計算得出過程面雨量P為166.3mm,蒸發(fā)量E為20.2mm,徑雨深R為80.0mm,Im=P-E-R=66.1,選用煉城站多次洪水資料,分析確定流域土壤最大缺水量Im=80mm。根據煉城站1985~2012年蒸發(fā)資料,分別統計煉城站1985~2012年1~12月多年平均月蒸發(fā)量,并代入消退系數K=1-公式,得逐月K值,詳見表1。
3.1.2 匯流方案
匯流預報采用謝爾曼單位線。單位線是在煉城站匯流單位線的基礎上進行了部分調整,將單位線確定為R=10mm/1h、△t=1h,其單位線見圖2。
3.2 方案檢驗
根據上述方法進行產流量計算,單位線匯流的方法進行匯流計算,對樣本中1991年特大洪水、 2006年~2012年、2016年1月~7月共計20次洪水樣本進行產流檢驗,預報中大部分場次洪水實際區(qū)間產流與計算的區(qū)間產流過程擬合較好,部分場次洪水由于受上游茈碧湖水庫調蓄影響,洪水峰量合格率較低,1991年特大洪水實際洪水過程受水庫放水影響就比較明顯,在今后實際預報中應及時獲取水庫出入庫情況確保預報精度。
4、結論與建議
API模型用于煉城站的洪水作業(yè)預報滿足《水文情報預報規(guī)范》中對產流量預報精度的要求,峰時和洪量的合格率均為甲級方案,峰量的合格率偏低,綜合分析主要由于流域內水利工程影響較大、前期資料中雨量站代表性較差,匯流部分問題(如單位線選擇不夠合理)等,且預警預報工作今年剛開始開展,預報工作的經驗和使用的預報方法還有待提高。隨著中小河流站點建設完成以及實時獲取上游茈碧湖水庫出入庫情況,2016年預報的洪水過程和實測洪水過程擬合程度較好。因此API模型可以考慮用于煉城水文站洪水預報中。
合適的水文預報方法可以提高流域內的水文預報精度,必要的水文基礎設施在提高水文預報的精度上也起到了決定性的作用。在本文中,在前期雨量站不能完全控制流域以及資料缺乏的情況下預報值與實際值擬合較差,因此實際預報中增加雨量站的密度后可根據暴雨中心對方案中的峰時以及峰量做出適當調整,煉城水文站控制流域較小且受水庫調蓄影響較大,因此需要在今后的工作中不斷研究和探索,尋找適合它的產匯流方法??梢詫鴥韧庖呀洺尚蔚乃念A報方法拿來試用,也可以根據流域的特性將其進行適當地改進,以達到提高洪水預報的精度,對更好的掌握洱海入流提供更科學有效的數據。
參考文獻:
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作者簡介:李文芳 女 1984年4月 云南省水文水資源局大理分局 工程師