摘要：根據(jù)南汀河流域現(xiàn)有水文、雨量站網(wǎng)資料，運用中國洪水預(yù)報系統(tǒng)，分別制作了南汀河干支流5個水文站單站洪水預(yù)報方案。根據(jù)河系所有子流域的上下游拓?fù)潢P(guān)系，將流域河系5個單站洪水預(yù)報方案構(gòu)建南汀河河系預(yù)報，并用大、中、小不同洪水量級進(jìn)行了預(yù)報實例分析。分析結(jié)果表明：南汀河河系預(yù)報構(gòu)建后，較單站預(yù)報時間縮短了4-5倍，有效提高了預(yù)報時效，可為開展南汀河預(yù)報、防汛減災(zāi)提供技術(shù)服務(wù)支撐。

關(guān)鍵詞：洪水預(yù)報;河系預(yù)報;南汀河流域;云南省

中圖法分類號：P338

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.15974/j .cnki.slsdkb.2020.08.002

1 研究背景

南汀河屬怒江左岸一級支流，流經(jīng)云南省西南部，為中緬國際河流。境內(nèi)流域面積8 245 km2，全部屬于云南省臨滄市，流域涉及臨滄市6個縣區(qū)33個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。南汀河干流上游為臨滄市主城區(qū)，下游為臨滄市最大壩區(qū)——孟定壩，該壩區(qū)為臨滄市主要糧食、經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)區(qū)。流域暴雨主要受孟加拉灣西南暖濕氣流影響，流域內(nèi)洪水主要由暴雨產(chǎn)生，暴雨洪水頻繁，下游孟定段為云南省級主要防洪河段。南汀河流域河流眾多，河系發(fā)育，集水面積大于100 km2的支流有9條，目前設(shè)有5個水文站，71個雨量站，南汀河流域河系及站網(wǎng)分布詳見圖1。本文提出利用流域內(nèi)已有暴雨洪水資料，編制南汀河流域的河系預(yù)報，提高預(yù)報效率，為南汀河流域防汛測報、應(yīng)急救援、管理保護(hù)、防洪減災(zāi)提供技術(shù)支撐和科學(xué)、準(zhǔn)確的決策支持。

2 南汀河流域河系預(yù)報

南汀河流域河系預(yù)報是利用南汀河流域每個子流域的實時降雨量值和流量值、預(yù)設(shè)的未來降雨量值、上游子流域水庫調(diào)度方式、率定后的參數(shù)及預(yù)報模型，并根據(jù)河系所有子流域的上下游拓?fù)潢P(guān)系，得出南汀河流域上所有子流域的預(yù)報結(jié)果[1-3]。

2.1 單站預(yù)報

根據(jù)南汀河流域5個水文站控制流域概況及資料情況，自上而下制訂單站預(yù)報方案如下：

（1）上游左翼支流西河設(shè)有西河水文站，控制面積193 km2。預(yù)報方案采用的方法是：方案有一個輸入，根據(jù)流域內(nèi)雨量站點，采用SMS_3（新安江三水源蓄滿產(chǎn)流模型）和LAG3（三水源滯后演算匯流模型）[4]，擬合西河水文站洪水進(jìn)行預(yù)報。

（2）干流上游大文水文站，控制面積651 km2。預(yù)報方案采用的方法是：方案有3個輸入，將西河水文站、博尚水庫分別作為一個輸入，采用馬斯京根河道連續(xù)演算法（MSK）演算至大文水文站出口斷面;博尚一西河一大文水文站區(qū)間流域為另一個輸入，區(qū)間采用SMS_3和LAG_3，演算至大文水文站出口斷面。把所得過程疊加得到大文水文站流量過程。

（3）干流下游姑老河水文站，控制面積4 185 km2。預(yù)報方案采用的方法是：方案有2個輸入，將大文水文站作為一個輸入，采用MSK演算至大文水文站出口斷面;大文一姑老河水文站區(qū)間流域為另一個輸入，區(qū)間采用SMS_3和LAG_3，演算至姑老河水文站出口斷面。把所得過程疊加得到大姑老河水文站流量過程。

（4）下游右翼支流南捧河設(shè)有鳳尾壩水文站，控制面積712 km2。預(yù)報方案采用方法為：方案有2個輸入，將幫海水位站作為一個輸入，采用MSK演算至鳳尾壩水文站出口斷面;幫海一鳳尾壩區(qū)間流域為另一個輸入，區(qū)間采用SMS_3和LAG_3，演算至鳳尾壩水文站出口斷面。把所得過程疊加得到鳳尾壩水文站流量過程。

（5）大灣江水文站控制面積7 986 km2。預(yù)報方案采用的方法是：方案有3個輸入，將姑老河和風(fēng)尾壩水文站分別作為一個輸入，采用MSK演算至大灣江水文站出口斷面;姑老河一鳳尾壩一大灣江水文站區(qū)間流域為另一個輸入，區(qū)間采用SMS_3和LAG_3，演算至大灣江水文站出口斷面。把所得過程疊加得到大灣江水文站流量過程。

在建立單站預(yù)報方案過程中，預(yù)報方案模型參數(shù)成果均選用一定時期的連續(xù)歷史資料，其中包括大、中、小不同量級的洪水，特別是21世紀(jì)以來的大洪水資料，進(jìn)行率定優(yōu)選[5]。

2.2 河系預(yù)報

單站預(yù)報方案構(gòu)建率定完成后，根據(jù)南汀河流域所有子流域的上下游拓?fù)潢P(guān)系，通過區(qū)域管理模塊，將流域河系上5個站點預(yù)報方案進(jìn)行河系預(yù)報構(gòu)建[6]，其結(jié)構(gòu)見圖2。

2.3 應(yīng)用實例分析

以南汀河下游干流控制站姑老河水文站64 a實測洪水資料為基礎(chǔ)，分析出南汀河大、中、小洪水量級，以“20140722”“20170911”“20180726”洪水分別作為大、中、小典型洪水，對南汀河7個水文預(yù)報斷面進(jìn)行單站預(yù)報，并采用南汀河河系預(yù)報進(jìn)行實例分析如下。

（1） 2014年7月20日受第九號超強臺風(fēng)“威馬遜”減弱為熱帶風(fēng)暴影響，南汀河出現(xiàn)大范圍暴雨、大暴雨，此次降水過程歷時長、強度大，致使南汀河全流域均發(fā)生30～ 50 a一遇洪水，引發(fā)不同程度的洪澇災(zāi)害。2014年7月21日08：00對南汀河流域未來48 h展開洪水作業(yè)預(yù)報。單站預(yù)報5個站，平均每站約需4 min，河系預(yù)報5個站共約需4～5 min，較單站預(yù)報時間縮短4-5倍（見圖3）。預(yù)報結(jié)果合格率達(dá)88%[7]。預(yù)報結(jié)果與實測成果比較詳見表1-5。（2）2017年9月10日08：00對南汀河全流域未來48 h洪水進(jìn)行作業(yè)預(yù)報，單站預(yù)報5個站，平均每站約需4 min，河系預(yù)報5個站共約需4～5 min，較單站預(yù)報時間縮短了4～5倍。預(yù)報結(jié)果合格率達(dá)76.0%。預(yù)報結(jié)果與實測成果比較詳見表6-10。

（3）2018年7月26日08：00對南汀河全流域未來48 h洪水進(jìn)行作業(yè)預(yù)報，單站預(yù)報5個站，平均每站約需4 min，河系預(yù)報5個站共約需4～5 min，較單站預(yù)報時間縮短了4～5倍。預(yù)報結(jié)果合格率68.0%。其預(yù)報結(jié)果與實測成果比較詳見表11-15。

從以上南汀河流域不同量級洪水預(yù)報結(jié)果可知：當(dāng)發(fā)生全流域降水，洪水量級達(dá)到大洪水級別時，采用河系預(yù)報的預(yù)報結(jié)果總體合格率達(dá)85%以上;當(dāng)洪水量級較小，采用河系預(yù)報的預(yù)報結(jié)果總體合格率低于70%，這是因為流域內(nèi)集水面積較小的水文預(yù)報斷面合格率低。

3 結(jié)語

當(dāng)南汀河流域發(fā)生大洪水時，河系預(yù)報總體合格率達(dá)85%以上。南汀河河系預(yù)報構(gòu)建后，較單站預(yù)報時間縮短了4～5倍，提高了預(yù)報時效，取得了防汛減災(zāi)效益。河系預(yù)報是建立在單站預(yù)報的基礎(chǔ)上，因此對每個單站預(yù)報斷面的模型參數(shù)率定需有一定數(shù)量的歷史資料支撐。由于河系預(yù)報可對區(qū)域洪水進(jìn)行快速作業(yè)預(yù)報，并提供防洪重點地區(qū)具有不同預(yù)見期和精度的洪水預(yù)報成果，同時整合人力資源，因此構(gòu)建河系預(yù)報是洪水預(yù)報未來發(fā)展的趨勢。

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[7]CB/T 22482-2008水文情報預(yù)報規(guī)范[S].

（編輯：唐湘茜）

作者簡介：施曉燕，女，工程師，主要從事水文水資源分析、水文預(yù)測預(yù)報、水利工程水文分析計算等工作。E-mail： 415770286@qq.com