用相应水位法推求牡丹江水文站洪峰水位

王 钊，刘萍，曹志峰

(牡丹江水文局，黑龙江牡丹江157000)

1 基本概念

相应水位法是采用较广发的一种简易、实用而古老的水文预报方法，它根据河道洪水波运动原理，分析洪水波上同一位相点通过河段上下断面时表现出的水位，称相应水位。从上断面至下断面所经历的时间叫传播时间。建立相应水位与传播时间的经验关系，由上断面现时水位预报下断面未来时刻水位的河道洪水预报方法，称相应水位预报方法。

2 预报断面基本情况

牡丹江水文站位于黑龙江省牡丹江市兴隆镇，该站始建于1934－02－28，1954年改为水文站，2004－01－01基本水尺断面上迁842 m，改为牡丹江(二)站。本站距河源446 km，距河口距离279 km，集水面积为22 194 km2，是牡丹江干流重要控制水文站，是国家重要水文站、中央报汛站。

本站测验河段处于牡—宁段铁路桥与公路桥之间，顺直部分长达1 500 m左右，测验断面下游800 m处有海浪公路大桥，上游1 700 m处有牡—宁铁路大桥。左岸为牡丹江防洪大堤，右岸为牡—宁公路。基本水尺断面上游2 100 m处海浪河从左岸汇入，海浪河系牡丹江第一支流，也是牡丹江中下游洪水来源的主要地区。

本站洪水为典型的雨洪径流，年最大洪峰集中出现在汛期7～9月，尤以8、9月份最为集中，8、9月份出现年最大洪峰的概率为75%。

本站洪水过程大多为复式洪峰，洪峰停留时间一般在2 h左右，涨、落水历时一般为1～2 d，峰型较瘦。

3 流域概括

3.1 自然地理

牡丹江为松花江第二大支流，发源于长白山牡丹岭，河流大致呈南北走向，全长725 km，平均坡降1.3‰，总落差为1 007 m，流域面积为37 600 km2。在该河流上的牡丹江水文站集水面积为22 194 km2，上游的石头水文站集水面积为13 771 km2，距牡丹江站约85 km。其左支流海浪河上的长汀子水文站集水面积为2 424 km，长汀子站距牡丹江站约为90 km。整个流域呈南北狭长形，地跨吉、黑两省，本流域以南为图们江、第二松花江流域;东部为穆棱河流域，西部以张广才岭为界，有拉林河、蚂蚁河流域，北临松花江干流。

两岸支流分布较为均匀，支流多数短而湍急，最大的支流为海浪河、相当总面积的1/7，流域面积为5 251.4 km2，河流全长212.8 km，落差530 m。植被情况:镜泊湖以上和海浪河上游多为原始森林，一般多为幼树林，靠河两岸多为耕地，土壤大部分为砂壤土。

3.2 水文气象

本流域气候受太平洋季风和西伯利亚高气压所控制，夏季炎热多雨，冬季严寒干燥。汛期洪水大多数受南来台风和低气压合并的影响，造成集中的大暴雨，从而形成较大洪水。

多年平均降水量540.1 mm，降水的年际变化较大，历年最大降水量为737.3 mm，历年最低降水量仅384.8 mm。降水主要集中在汛期6～9月，多年平均6～9月降水量为372.8 mm，约占年降水量的69%。历年最大6～9月降水量644.3 mm(1914年)，历年最小6～9月降水量226.4 mm(1967年)，历年最大月降水量308.1 mm(1965－08)，历年最大日降水量141.4 mm(1957－08－21)，历年最大1 h降水量41.8 mm。

4 预报方案编制

4.1 洪水来源

牡丹江洪水量主要来源于干流，其次来源于支流海浪河，因干流集水面积较大，流路很长，比降较缓，同时因镜泊湖及沿江调蓄水量很大，故洪水涨落较缓，洪峰流量同洪水总量相比相对较小，海浪河则相反，集水面积较小，流路较短，比降较陡，河道调节作用较小，故洪水陡涨陡落，对形成洪峰流量影响相对较大。

从牡丹江水文站的洪水组成看，干流洪水起底水作用，海浪河的洪峰与牡丹江水文站的洪峰相对应，因此我们制作了长汀子水文站～牡丹江水文站相应洪峰水位的相关关系线，以牡丹江水文站同时水位为参数，来反映干流和区间来水对牡丹江水文站洪峰水位的影响。

4.2 资料选用

从1952年至2000年水位资料中，选取长汀子水文站55次洪峰水位和相应的牡丹江站同时水位、洪峰水位，及相应上下游传播时间，进行相关分析。见图1。

4.3 方案评定

根据《水文情报预报规范》规定进行分析与统计。牡丹江水文站上下游相应水位预报方案中共55个点据，其中合格为39个点据，方案合格率是70.9%，确定为乙级方案，上下游传播时间合格为42个点据，方案合格率是76.4%，确定为乙级方案。分析统计结果见表1。

图1 长汀子站与牡丹江站洪峰水位相关图

表1 长汀子水文站与牡丹江水文站洪峰水位相关因素统计表

4.4 存在问题及解决方法

本预报方案大洪水的点据比较少，在应用时要引起注意，要对暴雨特性做全面的分析，相互比较进行作业预报，对于较小洪水点据较多，高水有的点据虽然合格，但误差较大，主要是长汀子水文站出现洪峰水位时，相应的牡丹江水文站的同时水位是属于连续峰时，同时水位比单峰的同时水位偏高，预报值偏大，应用时要进行适当改正，要特别引起重视。

［1］ 牡丹江水文局.水文预报［M］.北京:水利电力出版社，1984.

［2］ 牡丹江水文局.牡丹江水文局实用洪水预报方案［R］.牡丹江:牡丹江水文局，2009.