清河水库单位线不完全情况下的汇流预报

2010-05-31张志慧

东北水利水电 2010年5期

关键词：汇流径流时段

张志慧

（清河水库管理局，辽宁铁岭 1120003）

水库洪水预报过程中越来越多的是非典型降雨，尽管水库已有很多条经验单位线和雨强单位线，但是也不可能满足汇流预报的要求，从而影响洪水预报的整体精度，如何利用已有的单位线进行预报成为一个急待解决的问题。

1 汇流预报方法

1）利用已有的单位线模拟实际雨型的单位线进行汇流预报。

首先通过选择类似符合降雨强度和降雨分布的雨强单位线，在不改变单位线整体形状的前提下，按比例修尖或坦化单位线，也可以对单位线的时段进行提前或滞后，通过这些手段能使洪峰流量、峰现时间的预报结果更接近真实值，同时再配合使用已有的经验单位线进行对比。

该流域雨强单位线主要分为降雨在上游、降雨均匀和降雨在中下游两种情况。而实际发生的降雨却不能用这两种类型的雨强单位线完全概括。例如，时段降雨在上游和下游雨强比较大而在中游很小或没有降雨，或者降雨完全在中游而其他地区很小等等不同的情况，若经验单位线不能满足雨型的要求，那么通过修改已有类似单位线进行汇流预报。

2）通过人为经验调整净雨进行汇流预报。

当预报和实际误差比较大的时候，可以根据人为的经验增加或减少预报净雨量，以期望预报和实际拟合的更好，此时个人的经验尤为重要。同时可以结合上面所讲的对选择的类似单位线的修改的办法，可以使预报结果较为理想。

3）计算实例。

以上这两种方法均以2007年的一场洪水为例子，计算结果见表1。

2 经验单位线的推求

推求单位线首先要选用适当的资料，将流域出口端面具有代表性年份的洪水期流量过程及其响应的流域平均雨量过程绘制出来，选择几次降雨历时比较短，涨落明显，并且前、后期无降雨或者雨量比较小容易分割的洪水过程作为分析对象，最好对不同降雨强度及其不同暴雨中心位置的各种洪水过程都能选出典型。分割选出过程的地下径流量和不是本次降雨形成的前、后期径流量，得到作为分析单位线用的地表径流过程线。根据与选用的洪水过程响应的流域平均降雨过程，由该流域的产流计算方案算得时段径流深。各种时段径流深之和应该与分割过程所得的地表径流总量相等。如果不相等，应该找出产流方案的误差还是过程线分割不当等方面的原因。经过适当调整使得两者相等。

表1 实例计算表

清河水库经验单位线的推求主要采用直线比例图解法、和试错法。

2.1 直线比例图解法

已知地表径流过程 Q （t）,各时段末流量为 Q1，Q2，Q3，…；响应时段径流深为 R1，R2。求单位线q(t)。由单位线假定可以知道，地表径流过程是R1，R2分别形成的两个过程叠加的结果。R1过程的各时段末流量是a1，b1，c1，…；R2的过程各时段末流量是a2，b2，c2，…。因为第一时段末流量Q1与R1有关，所以Q1=a1；第二时段末流量Q2是R1的第二时段末流量b1和R2的第一时段末流量a2的组成，即 Q2=a2+b1。因为 a1/a2=R1/R2，a2=a1·R2/R1，b1=Q2－a1·R2/R1；同理 b2=b1·R2/R1，c1=Q3－b1·R2/R1；…编制程序计算表格，具体计算示例见表2。

表2 直线比例图解法计算表格

上述计算方法得到的单位线有的时候出现锯齿状和负数，遇到这种情况要判定和修正R1或者q1，使得各个时段径流深分析出来的单位线大体相同。

2.2 试错法

当时段超过3个时段，用以上方法不能得到满意的结果，单位线可以改用试错法推求。首先假定一条单位线，把几个径流比较小的过程推算出来，用假定的单位线推求其他净雨所形成的过程。如果转换的结果与原来的假定单位线有差别，应该按照修改单位线并且重复推算直到相符为止，最终假定的单位线就是所要求的单位线，编制程序计算表格。具体计算示例见表3。