辽宁省主要流域模拟洪水预报方法研究

崔 巍

(辽宁省鞍山水文局，辽宁 鞍山 114031)

辽宁省主要流域模拟洪水预报方法研究

崔 巍

(辽宁省鞍山水文局，辽宁 鞍山 114031)

辽宁省的防汛工作重点在水库，难点在河道，所以必须将水库防洪与河道防洪紧密结合起来，实现流域联合防汛调度。其次是加强流域洪水的预判，在暴雨洪水来临之前，结合水库群、下游河道、水库与河道之间、河道与河道之间等防洪工程体系作用及防洪能力，研究出河道和水库联合模拟预报调度的方法，为流域防洪决策提供参考依据。

流域；模拟洪水；防洪工程；预报调度

1 概 述

辽宁省河流众多，洪水灾害给经济社会带来巨大的生命财产损失，严重妨碍社会发展。辽河、浑河、太子河、大辽河、大凌河、小凌河、鸭绿江流域等七大水系从源头到入海口区间流域河流控制节点，构建成“以流域为单元、以干流为主线、以水库和河道水文站为控制节点”的流域河库联合模拟预报调度思路，实现流域水系河库模拟预报调度[1]。研究出此范围内的水文控制站、大、中、小(1)型水库等水利工程以及河道堤防库的洪水模拟预报调度方法。

2 模拟预报研究内容

2.1 资料收集整编

收集、整理、分析各流域河流特征资料，对现有资料进行充分利用和整编，对缺乏资料需开展现场调查或实地勘测工作,编制刊印各流域的最终成果[2]，包括以下几方面。

1)各流域基本资料整编：包括地理位置、流域面积、河流长度、比降、控制节点(水文站、大、中、小(1)型水库)的位置及沿河间距等，并基于此绘制流域概化图。

2)列出各流域主要控制站里程、面积、平均传播时间表。

2.2 河流水文站模拟预报成果编制

根据水文站洪水预报方案，按流域蓄水量为饱和、半饱和[3]，24h降雨为P=50mm、100mm、150mm、200mm、250mm、300mm情况(12种)下，进行水文站洪水模拟预报。预报内容包括洪峰、洪量、峰现时间等。

2.3 水库模拟预报调度成果编制

依照各水库防洪调度原则[4]，以死水位(空库)、汛限水位(溢洪道顶高程)等为起调水位，编制流域蓄水量为饱和、半饱和，24h降雨为P=50、100、150、200、250、300mm条件下，各类水库模拟预报调度成果。

1)小(1)型水库：七流域各小(1)型水库的抗暴雨能力；编制在12种组合条件下，各小(1)型水库洪水模拟预报，并按子流域/区域进行汇总。

2)中型水库：七流域各中型水库的抗暴雨能力；编制12种组合条件下，各中型水库模拟预报调度成果。模拟预报调度成果包括：在不考虑放水条件下各水库的初始水位时，入库洪峰、入库洪量、最高可能水位、最大可能库容等。其中初始水位选为汛限水位及设计洪水位两种。

3)大型水库：各大型水库抗暴雨能力；编制12种组合条件下，7流域各大型水库模拟预报调度成果，包括：在不考虑放水条件下各水库的初始水位时，入库洪峰、入库洪量、峰现时间、最高可能水位、最大可能库容等。其中初始水位选为汛限水位及设计洪水位两种。

2.4 流域联合模拟预报调度成果编制

根据各水库、水文站和堤防的防洪标准与抗洪能力，按不同条件，分别按流域蓄水量(饱和、半饱和)情况分6个降雨级别(降雨为50、100、150、200、250、300mm)，建立河流从上游到下游河道与水库联合洪水模拟预报和洪水调度成果图表。

3 编制方法

3.1 模拟条件设置

1)流域蓄水量分饱和、半饱和两种情况。

2)降雨量设置为：24h降雨量P=50mm、100mm、150mm、200mm、250mm、300mm六个等级。

降雨的时程分布为：24h分8个时段，每段雨量所占比例为：14%、20%、20%、14%、8%、8%、8%、8%。各降雨时程雨量时空分布设置表见表1。

表1 雨量时空分布设置表

3.2 河道水文站洪水模拟预报

根据水文站洪水预报方案，按流域蓄水量为饱和、半饱和，24h降雨为P=50mm、100mm、150mm、200mm、250mm、300mm情况(12种)下，进行水文站洪水模拟预报。

河道水文站洪水模拟预报主要包括洪水预报方案选择、河道水文站洪水模拟预报两方面内容[5]。

3.2.1 洪水模拟预报方法

河道水文站洪水模拟预报以《辽河流域实用洪水预报方案》、《辽宁西部地区实用洪水预报方案》、《辽宁东部地区实用洪水预报方案》3本方案集为基础，在分析水文站网及流域河、库节点特征的基础上，明确各需要进行预报的水文站点。

对于干流水文控制站节点，若上游无控制性水利工程(大型水库)，则用该站洪水预报方案洪水模拟预报；若上游有控制性水利工程(大型水库)，则主要对控制性水利工程-水文站区间洪水过程进行模拟预报。

对于已有洪水预报方案的水文控制站，仍采用原预报方案进行预报；但需要根据近10a的洪水资料，修订各站洪水预报方案，以满足洪水预报的精度需求。

对于没有洪水预报方案，分析流域特性，可借用流域降雨洪水特性相似的邻近水文站的降雨径流关系和洪水规律，初步拟定洪水模拟预报方案，并结合站点实测洪水过程进行修正模拟预报结果。

3.2.2 河流水文站洪水模拟预报

在各河道水文站洪水预报方案的基础上，对流域包气带蓄水量饱和、半饱和，24h降雨量P=50、100、150、200、250、300mm情况下进行模拟预报，模拟预报洪峰、洪量、峰现时间、过程等。

3.3 河道与水库联合模拟预报

在上述水文站及水库的洪水模拟预报成果为基础，进行辽河、浑河、太子河、大辽河、大凌河、小凌河、鸭绿江7流域干流各节点在流域土壤包气带含水量饱和、半包和，24h降雨P=50mm、100mm、150mm、200mm、250mm、300mm组合情境(12种)下的河道与水库联合模拟预报[6]。

河道与水库联合模拟预报主要包括以下3方面内容：

1)对于上游无控制性水利工程(大型水库)的河道水文站，采用该水文站在12种组合情景下的洪水模拟预报成果作为河库联合模拟预报成果。

2)对于上游建有单一水库(或串联水库群)的河道水文站，其洪水过程受上游(最近一个)水库放水及区间来水的影响。项目中结合上游水库调度规则及区间洪水预报方案，将水库放水流量与12种组合情景下的区间洪水过程组合，形成河道与水库联合模拟预报成果。

3)对于上游建有并联水库群的河道水文站，其洪水过程受上游多个水库放水及区间来水的共同影响，较为复杂。项目中首先对上游各水库的放水量级及过程进行分析，识别那个占主导；在基础上，结合各水库调度规则及区间洪水预报方案，将水库群放水合成流量及12种组合情景下的区间洪水过程组合，形成道与水库联合模拟预报成果。

在现有河道和水库洪水预报方案的基础上，收集整编流域水文、水利工程资料，编制七大流域各控制站、水库洪水模拟预报方案及道与水库联合洪水模拟预报调度方案。

从上游到下游，根据水库、水文站洪水预报方案(没有预报方案的水文站借用所在流域的预报方案或用相似流域洪峰关系)，按不同降雨量级及不同流域蓄水量等级进行各节点洪水模拟预报，并基于此进行道与水库联合模拟预报(各流域干流水文控制站)。

[1]于洋.太子河流域洪水模拟预报调度探索[J].东北水利水电，2015(05)：63

[2]辽宁省水利厅.防洪调度新方法及应用[M].北京：中国水利水电出版社，2007：10-41.

[3]胡庆武.凌河保护区综合管理的洪水模拟预报研究[J].环境保护科学，2015(03):105.

[4]朱兆成.水库调度原则的适用性及调整的可行性研究[J].中国防汛抗旱，2011(01):29-31.

[5]李腾,鞠飞,侯晓磊.水情自动测报系统的汛期运行水位控制方法分析[J].黑龙江水利科技，2013(06)：102-104.

[6]辽宁省水利厅.辽宁水资源管理[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，2006：8.

1007-7596(2016)11-0019-02

2016-10-14

崔巍(1981-)，女，辽宁鞍山人，工程师，从事水文水资源工作。

P338

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