中小型水利工程施工水文预报的一般经验方法

张海涛，王忠瑞

(1.通河县清河镇二站水库管理站，黑龙江通河150900;2.哈尔滨市水务局，哈尔滨150010)

在中小型水利工程的施工期，为保证安全施工，增长预见期，施工时应研究施工的水文预报问题。施工时期河流水情不断发生变化，如能开展施工水文预报，则可在施工过程中争取主动，工作能有计划的安排，特别是碰到较大洪水时，水文预报尤为重要，可以及时采取必要的紧急措施，以避免或减少灾害的损失。本文根据在这方面多年工作的总结，就施工水文预报的一般经验方法做一简单介绍。

水文预报可分为洪水预报与枯水预报两类。在洪水预报中，一般根据施工的不同要求及资料的不同情况，分别采取相应水位预报，流量演算预报及降径流预报。枯水预报主要根据流域的退水规律进行预报。另外，如预见期需要较长时可采用中长期预报。

1 洪水预报

天然河道中的洪水波由上游往下游传递有一定的规律，如河段区间无支流或其他影响时，采用相应水位法预报洪峰水位是简单可行的，预报的精度也可满足要求。要根据河段上下断面的实测水位过程线，摘录相应的洪峰水位及其出现时间，就可点绘两站的洪峰水位相关关系。在预报时，只要测得了上断面的洪峰水位，就可以预报出下断面的洪峰水位及其出现时间。

对于区间有支流来水或其他影响时，上下断面洪峰水位关系不好，此时可根据区间不同的影响因素作出如下不同参数的相关关系:①以下游站同时水位作参变数的洪峰水位相关;②用上游站水位涨率为参数的洪峰水位相关;③以区间雨量或以支流水位为参数的相应水位关系;④以回水影响为参数的相应水位关系。一般来说，考虑这些影响因素后，相关关系较好，可以提高预报精度。

对于中小河流，由于流域面积较小，集流时间较短，根据上游站洪峰水位来预报下游站的洪峰水位，往往因预见期太短，不能满足施工上的要求，此时可从流域暴雨量来预报下游洪峰水位，但由于暴雨量预测洪峰水位，因牵涉的因素较多，预报精度可能较低。

在施工中，当工程进入到边蓄水边施工阶段，拦河坝部分有拦洪作用，水位上涨是缓慢的，也可以采用水位趋势法预报洪峰水位，预报精度较高。

当施工预报数需要流量而不是水位时，可用马斯京根法或汇流曲线进行河道演算。

2 枯水预报

中小型水利工程施工大都在枯水期进行，由于枯水期流量主要是由地下水供给，变化比较稳定，如无降雨的影响，一般规律性甚好，因此可以根据过去枯水时期流域退水的规律进行预报。退水曲线预报法可用作图方法进行，把预报地点多次洪水退水段在水平方向移动使之与实测退水曲线拟合，此时所得的下包线即为标准退水曲线。根据退水曲线由已知某日流量可以预报若干日后的流量。在实测流量资料较多的情况时，这种预报方法有一定的精度。

3 中长期预报

短期预报预见期较短，一般不超过1～3 d，在施工中有时为了有计划地安排施工进度，需要较长时期的水文变化情况，可用中长期预报方法来预报未来的水位和流量。

目前中长期预报仍处于研究和发展阶段，预报数值精度仍不能完全满足要求。但是在实际工作中，可以用中长期预报数值作参考，而用精度较高的短期预报进行修正。中长期预报方法较多，目前常用的有以下几种方法:

3.1 降雨径流方法

根据气象部门预报的中长期降水资料，利用本流域的降雨径流关系，作出河道或水库径流量的中长期预报。显而易见，这种预报方法的精度取决于气象部门降水预报的精度，由于目前中长期降水预报还没有过关，准确度多在60%左右，若降水预报失误，就必然导致水文预报误差较大，这就给此类方法的应用带来很大的限制。

3.2 气象物理成因法

从成因上看，径流是大型天气过程的产物，而对历史天气资料分析证明大气环流和大型天气演变有一定的规律，因此可以利用表征大气环流的某此气象要素与水文要素建立关系进行中长期预报。

3.3 数理统计法

此类方法是从大量历史资料中用统计方法寻求统计规律和关系，然后利用这些统计规律进行预报，目前由于数理统计理论不断发展与电子计算技术的大力推广，使繁复的计算大为简化，数理统计方法在实际预报中得以广泛应用，不过这种方法除具有定量的优点外，在预报的精度方面并没有多大的改善。

最后，为完成以上施工水文预报工作，应搜集必要的水文资料。在工地上可设临时观测设施如水尺等进行必要的流量测验，以便建立不同水位与流量、流速、面积的关系曲线，同时还应搜集工地附近水文站的资料，寻求水文站与工地二者之间的水文变化规律，作为施工时掌握河流变化的基本资料，防止各种可能出现的洪水，以保证工地安全。

［1］长江流域规划办公室水文处.水利工程实用水文水利计算［M］.北京:水利电力出版社，1980.

［2］华东水利学院.水文学的概率统计基础［M］.北京:水利电力出版社，1998.