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談磨盤山水庫洪水預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)分析與體會(huì)
[論文關(guān)鍵詞] 洪水預(yù)報(bào) 分析 體會(huì) 磨盤山水庫
[論文摘要] 通過對(duì)磨盤山水庫以上流域的徑流產(chǎn)生、徑流形成過程、洪峰演進(jìn)機(jī)理等分析的基礎(chǔ)上，對(duì)該流域洪水作業(yè)預(yù)報(bào)方法和經(jīng)驗(yàn)體會(huì)做進(jìn)一步的分析探討。
磨盤山水庫始建于 2003年，總庫容量5．23×l0s m3水庫洪水預(yù)報(bào)對(duì)于防汛減災(zāi)及水庫科學(xué)調(diào)度是不可缺少的項(xiàng) 目，文章擬在對(duì)流域的徑流產(chǎn)生、徑流形成過程、洪峰演進(jìn)機(jī)理等分析的基礎(chǔ)上，對(duì)該流域洪水作業(yè)預(yù)報(bào)方法和經(jīng)驗(yàn)體會(huì)做進(jìn)一步的分析探討。
1 自然概況
拉林河是松花江右岸的主要支流之一，發(fā)源于長白山脈張廣才嶺的白石砬子山，流域面積19 200 km2，是黑龍江省和吉林省的省際界河，其中屬于黑龍江省的流域面積為10 600 km2，河源海拔高程1 698 m。
該流域東南高、西北低，是黑龍江省的主要暴雨中心之一。流域內(nèi)山高林密，多生長楊、樺、榆等闊葉林，土層較薄。流域呈圓形狀，河谷多呈 V或 U型窄深河谷 ，匯流歷時(shí)短，水位暴漲暴落，屬典型的山溪性河流。
磨盤山水庫位于拉林河干流上游 ，在五常市沙河子鎮(zhèn)磨盤山村東南2 km處，地理位置 E127。42 、N44~24 �？刂屏饔蛎娣e115t 。至河口343 km，至下游五常水文站106 km。水庫上游高山峻嶺 ，森林茂盛，主要河流有拉林河、大沙河、三岔河、大石頭河、黃泥河等。水庫下游有大支流：右岸有牛亡牛河，流域面積5 300 km2；左岸有溪浪河和卡岔河，流域面積分別為3 040 kIII2和3 085 。
1．1 降水特征
流域多年平均降水量759．8 mm，降水的年際變化較大，歷年最大降水量為 1980年 1 041．4 mm，歷年最小為1979年581．9 nlm，相差 1．79倍。 本站降水主要集中在汛期 6—9月，多年平均 6 9月降水量為529．1 nlm，約占年降水量的70％。歷年最大 6～9月降水量778．1 mm(1960年)，歷年最小 6～9月降水量351．9 mm(1978年)，歷年最大月降水量330．6 mm(1954年8月)，歷年最大 日降水量113．3 mm(1956年 8月 6 13)，歷年最大1 h降水量46．6 mm(1988年 8月3日 14時(shí))。
1．2 洪水特征
磨盤山水庫洪水為典型的雨洪徑流，年最大洪峰集中出現(xiàn)在汛期 6—9月，尤以 7—8月最為集中，7 8月出現(xiàn)年最大洪峰的概率為 60％。
磨盤山水庫洪水多單一峰，洪峰停留時(shí)間可分為兩種情況：
(1)2004年 9月 28日前洪峰滯留時(shí)間為1 l1左右。
(2)2004年 9月 28日水庫大壩合攏后，自2005年凌汛至夏汛，由于水庫泄流只靠導(dǎo)流洞，最大泄流能力只有110 m3／s左右，個(gè)別有雙峰型，一次洪水歷時(shí)7 d左右，洪水總量多集中在 1—3 d內(nèi)。
洪水(1932—2008年)。歷史洪水排序表見表 1。
2 洪水預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)分析
磨盤山水庫洪水預(yù)報(bào)方案主要采用降雨徑流預(yù)報(bào)方案，本次分析采用 1953 2004年的有代表性資料。
2．1 產(chǎn)流方式
磨盤山水庫站多年平均降水量為759．8 him，多年平均徑流深476．7 mm，年徑流系數(shù)為 0．63。次洪平均徑流系數(shù)為O．56。汛期由于降雨入滲影響，本流域地下水埋深較淺，暴雨洪水峰型尖瘦，次洪過程呈現(xiàn)漲洪陡、落洪緩的偏態(tài)型。一次洪水過程地下水比重均占總徑流量的 10％一20％，退水時(shí)段持續(xù)頗長，由此可以確定本流域產(chǎn)流方式是以蓄滿產(chǎn)流為主，產(chǎn)流量計(jì)算采用降雨徑流經(jīng)驗(yàn)相關(guān)法。
2．2 產(chǎn)流參數(shù)的確定
2．2．1 的確定
由前期雨量計(jì)算，也稱前期影響雨量，為土壤濕度的指標(biāo) ，計(jì)算公式如下
Po-l+l= (Pl+P )
設(shè)每年 5月 1日 =30，用公式 Pm+1=K(+P1進(jìn)行逐 日推算。每次洪水資料，則用水庫流域內(nèi)水文自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng) 14個(gè)遙測雨量站算術(shù)平均值為流域前期影響雨量的計(jì)算依據(jù)，并以 ，一為上限控制。
2．2．2 ，一 的確 定
由于該流域汛期降雨集 中而又連續(xù) ，流量過程多為連續(xù)峰，因此，選擇完全滿足推算 k 條件的資料比較困難，推求的 ，一 可能存在一定誤差，由《黑龍江省產(chǎn)流參數(shù)的地區(qū)規(guī)律》一文可知，拉林河流域，一 為90 mm，故此方案中仍取90mm。
2．2．3 值的確 定
根據(jù)建庫前沈家營站 1953～1974年實(shí)測水面蒸發(fā)資料計(jì)算各月蒸發(fā)量均值見表 2。
為了計(jì)算， 值采用固定系數(shù)為0．93。
2．3 一次洪水徑流深 總的推求
2．3．1 退水曲線的形式
選取多次峰后基本無雨的徑流過程點(diǎn)繪關(guān)系曲線圖，綜合出 ￡退水曲線。由于本流域平均坡降較大，洪水具有明顯暴漲暴落的特點(diǎn)，峰后退水段只有當(dāng)?shù)乇韽搅鹘K止后才漸變緩 ，故退水曲線可選在較小流量以下部分。退水曲線與本次洪水過程起漲流量 Q起有較密切的關(guān)系，當(dāng)起漲流量較大時(shí)，表明前次地下徑流在本次洪水過程中所 占比例較大，所以本次洪水退水愈慢。反之若起漲流量愈小，本次洪水退水愈快。
2．3．2 基流
基流是深層地下水對(duì)河流的補(bǔ)給量，根據(jù)對(duì)歷年暢流期最小流量分析確定為l5 m3／s，在洪水后或較豐水期則確定為20 I3／s、30 m3／s。
2．3．3 R蘸的推求
采用水平直線分割基流，再將連續(xù)洪峰按所選退水曲線割去前期退水，即得本次降雨相應(yīng)的徑流深 Rg。采用下式來計(jì)算
尺總=∑Q×／Xt X 3．6／F×1 000
2．4 降雨徑流相關(guān)圖分析
擬定的P Po R及P+ R相關(guān)圖，高水點(diǎn)子少，由于一般多為復(fù)式峰，低水點(diǎn)子較亂，因5 6月的洪水由于地表尚未完全解凍，使徑流深偏大，再者 5月 1日Pn定30 rnm也影響5～6月的洪水預(yù)報(bào)精度。
2．5 建庫后匯流分析
自2003 2008年的 19次洪水過程中，只有“04一077—24”洪水相對(duì)較大，就以此次洪水為例來分析各入庫控制站及磨盤山水庫的匯流情況。各入庫控制站匯流情況：
亮甸子水文站2004年7月24日2時(shí)14分降雨停止24 日8時(shí)出現(xiàn)洪峰，匯流時(shí)間接近6 h。
王家街水文站 2004年 7月 24 日1時(shí)31分降雨停止24 日9時(shí)出現(xiàn)洪峰，匯流時(shí)間為8 h 30 min。
大新屯水文站 2004年 7月 24 日1時(shí)08分降雨停止24日7時(shí)出現(xiàn)洪峰，匯流時(shí)間接近6 h。
2．6 突出點(diǎn)據(jù)分析
“88—07一l8”號(hào)洪水，降雨中心偏下游，使預(yù)報(bào)徑流深偏大。
“88一08—21”號(hào)洪水 ，降雨中心偏下游，使預(yù)報(bào)徑流深偏大。
“00一07—17”號(hào)洪水，由于前期較干旱，損失較大，使預(yù)報(bào)徑流深偏大。
3 體 會(huì)
(1)雨量觀測為日雨量，人為分析12 h單位線有一定誤差 ，所以對(duì)預(yù)報(bào)結(jié)果有一定影響。
(2) 設(shè)每年 5月 1日為30mm，純經(jīng)驗(yàn)性。另外，在計(jì)算中取用同一 值，累積到后期誤差偏大，同樣對(duì)預(yù)報(bào)結(jié)果有一定影響。
(3)由于考慮地面徑流實(shí)際過程，本方案匯流單位線凈雨深在10．0 l左右，未對(duì)單位線進(jìn)行修正。
(4)水庫上游各控制站資料年限較短，構(gòu)不成資料系列，使產(chǎn)、匯流分析計(jì)算比較 困難，也使預(yù)報(bào)因子很難選擇。
(5)由于流域面積較小、匯流時(shí)間短、控制站資料年限短，對(duì)預(yù)報(bào)精度有一定影響。
(6)磨盤山水庫實(shí)用洪水預(yù)報(bào)方案將隨著資料系列的增長而需逐步加以分析完善。
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