跋山水库2011年“07.03”洪水预报浅析

韩玉冬 崔守国 刘永华

一、流域基本情况

跋山水库位于淮河流域跋山与白腊顶之间的沂河干流上，控制流域面积1779km2,河道干流坡度2.07‰,总库容 5.28×108m3,兴利库容 2.67×108m3，位居山东省第三。坝顶高程185.65m，溢洪闸为16孔10×7.5m钢质弧形闸门，闸底高程171.00m，最大泄量12301m3/s。流域内建有大、中型水库各一座，分别为田庄、红旗水库，控制流域面积444.4km2。小型水库45座，总控制面积236.7km2。本流域共设报汛站6处，分别为田庄、红旗、悦庄、东里店、辉泉、跋山。依据年汛期控制运用方案，汛中限制水位175.00m，汛中允许超蓄水位176.50m，汛末蓄水位176.50m，允许最高水位180.13m。

跋山水库于1959年10月动工兴建，1960年5月建成蓄水，是一座集防洪灌溉、水力发电、淡水养殖、旅游等综合利用的大Ⅱ型水库。水库枢纽工程主要包括大坝、溢洪闸、东西浆砌石坝、放水洞、电站等。

二、预报方案概况

本站洪水预报方案由产流方案、汇流方案和调洪方案组成，其中：产流方案采用降雨径流相关图（P～Pa～R），汇流方案采用峰量关系相关图（R～Tc～Qm），均为乙等方案；调洪方案采用高切林简化调洪图解曲线。每年汛期，当流域一次平均降雨量超过50mm时，都要及时开展洪水作业预报，推算出入库洪峰流量、库内最高水位、最大泄量等洪水要素值及相应发生时间，为防汛调度提供科学依据。

三、洪水作业预报

1.流域内暴雨概况及特征分析

受冷暖气流共同影响，流域内普降暴雨，局部大暴雨，截至3日6时，流域平均雨量78mm，各站最大降雨强度出现时间不同步，降水量分布不均，主要集中在下游，分别为：田庄54mm，红旗 54mm，悦庄 89mm，东里店 71mm，辉泉 26mm，跋山 166mm。流域平均前期影响雨量为14.5mm，主要降水历时10h。至3日12时，流域降雨完全停止，前期影响雨量20.0mm，流域平均雨量88.0mm，分别为：田庄58mm，红旗65mm，悦庄92mm，东里店 83mm，辉泉 33mm，跋山196mm。

2.计算机软件校核

根据该站流域特征，编制了基于VB和Microsoft Access数据库的跋山水库洪水预报程序。见图1。

3.洪水预报结果

3日6 时，流域平均雨量达到78mm，本站降水基本停止，根据流域上游水利工程以及前期降雨情况，结合本次暴雨的特征进行分析，预报本场洪水总量为1335万m3，入库洪峰流量320m3/s，洪峰出现时间为3日14时。库内水位3日6时明显起涨，起涨水位173.63m，相应蓄水量16810万m3，输水洞泄流量15m3/s。

直接查降雨径流及峰量关系相关图，得径流深R=34.0mm，入库洪峰流量Qm=1000m3/s，洪水总量W=4539万m3。考虑到前期降雨及本次雨强，对径流深R进行了修正，采用R=34×0.3＝10.2mm，最终预报结果为：入库洪峰流量Qm=320m3/s（7月3日1时），洪水总量W=1335万m3，预报洪水入库后不溢洪时最高水位174.20m，相应蓄水量18150万m3，出现时间为5日6时。实测本次洪水总量3650万m3，入库洪峰345m3/s，洪峰出现时间为3日9时，6日8时库内最高水位174.61m，相应蓄水量19116万m3，输水洞泄流量30m3/s。

表1 跋山水库2011年“07.03”洪水作业预报精度评定表

表2 跋山水库2011年“07.03”降雨径流成果表

四、预报精度评定

洪水过后，及时对入库洪水过程进行了反推，并依据《水文情报预报规范》（SL250－2000），对洪水作业预报的精度进行评定，见表1。

由表1可以看出，“07.03”洪水作业预报洪峰流量与实测值基本吻合，主要问题是预报洪水总量偏小，入库洪峰出现时间晚，原因为暴雨中心在下游，导致实测入库洪峰出现较早；由于场次降水历时长，土壤饱和，预报作业后，流域继续降雨产生的径流量未能及时作出预报，涨水过程中，上游田庄水库溢洪，洪峰流量90m3/s，水量叠加，至水库涨平，累计入库水量3650万m3。

五、降雨径流成果

本着“大洪水不漏，小洪水不凑”的原则，为了提高今后的洪水作业预报精度，及时对“07.03”这场洪水的降雨径流关系进行了分析，并补充到本站洪水预报方案中。洪水水位过程线、入库洪水过程线分别见图2和图3，降雨径流成果见表2。

由图2、图3可以看出，“07.03”洪水，流量过程线形状涨陡落缓，涨水段水量约占总来水量的2/5。由表2可知，本场洪水暴雨强度不大、暴雨中心位于下游，致使入库洪峰较早，由于上游水库溢洪，洪水叠加，致使洪水历时较长，最高水位出现时间较晚。

六、预报经验体会

本站产汇流方案均为经验相关图，查图求得的径流深、洪峰流量反映的是多次洪水的一种平均状况。洪水作业预报时，一般要对查图值进行修正，尤其是要对径流深进行修正。径流深求得的准确与否直接决定着洪水预报的成败。而径流深修正系数的确定十分复杂，受流域平均雨量大小、前期影响雨量大小、暴雨强度、洪水发生阶段（汛初、汛中、汛末）、降雨过程、上游水利工程蓄水等众多因素影响。这就要求预报人员必须熟悉情况，积累经验，具体问题具体分析，灵活掌握“查与修”的关系。通过分析，由于上游田庄水库溢洪，“07.03”洪水预报径流深修正系数取用出现偏差，导致预报的洪水总量和最高水位与实测不符。

以前本站洪水作业预报成果均为洪水总量预报、洪峰预报、峰值预报，预报手段也全靠人工查算。为提高预报精度和时效，编制了基于VB和Microsoft Access的数据库的跋山水库洪水预报程序，比较准确地预报了本次洪峰，结合本次预报经验，以后应继续完善预报程序