洪峰过程相关水位预报实例分析

李伟　刘洋　田长涛

【摘要】：相应水位预报法通常指上下游站之间的洪峰相应水位预报，但在实际应用时由于某些特殊情况的限制，在上游站还未出现洪峰时就需要对下游站某一时刻的水位做出预报，也就是对上涨各时段水位做出预测。这在以往研究较少，本文以2013年黑龙江嘉荫站洪水过程为例，采用上下游时段水位相关法，对该站洪水上涨过程进行了预报分析，对解决类似洪水过程的时段水位预报问题作了初步尝试。

【关键词】：水位相关预报；时段水位；洪水特征；洪峰水位；洪水传播时间。

1、实例测站概况介绍

嘉荫站是黑龙江中游右岸水位站，坐标东经130°23′，北纬45°53′，测站左岸属俄罗斯境。嘉荫站距离上游乌云站90km，集水面积85.1万km2，距河口距离1551km。该站河床由砾、砂石组成，河床稳定。该站上游俄罗斯境内的较大支流结雅河与布列亚河分别距该站430km和130km处汇入黑龙江，结雅河流域面积23.3万km2，河长1242km，汇入水量约占嘉荫站来水40%。布列亚河流域面积7.07万km2，河长623km。

1.1 2013年嘉荫站洪水过程简介

该站2013年汛期出现4次洪水过程，第4次洪水历时最长，水位涨幅最大，达到超过历史1号洪水的洪峰水位。该次洪水涨洪历时30d，8月23日出现洪峰水位（100.88m），洪峰持续时间约10h，超警戒水位3.88m，超保证水位1.38m，距断面坝顶0.89m。洪水水位涨幅8.74m，每日上涨0.29m，上游乌云站至本站洪峰传播时间约为48～72h。

2、时段水位相关法应用分析

2.1 预报方法的使用要求

上下游相关水位预报方案均采用上下游洪峰流量的相关点据来确定相关线和洪峰传播时间曲线，使用前提是上游站需出现洪峰才能用该相关线预报下游站洪峰。2013年嘉荫站洪水上涨历时较长，防洪抢险工作需要对洪水上涨期间的每日水位进行预报，因此该站原方案因洪水点据均为历史洪峰水位和实际水位超限等原因已不适用当时实际要求，须利用上游站时段水位与嘉荫站相应时段水位来建立相关关系。

2.2 时段水位相关预报实例应用

时段水位相关的具体方法是利用乌云站逐日8时水位与该水位对应时间后移3d的嘉荫站逐日8时水位建立关系（时间选取8月2日至18日）。因上游俄罗斯境内两条河流有大型水库（库容分别为684亿m3和209亿m3），水库泄洪会影响相关水位的稳定，因此需对逐日预报值进行误差规律分析并对预报值进行实时订正，详见表1、表2。

表2中乌云站8月20日出现洪峰水位（100.25m），嘉荫站预报洪峰水位为101.15m，根据前几日误差规律（预报值逐渐偏大），和实际每日的水位涨幅（涨幅逐渐减小），确定预报值须调低（0.30m），定为100.85m，嘉荫站实测洪峰水位为100.88m，出現在8月23日，预报结果满足精度要求[精度要求限制为（100.88-100.71）*20%=0.03m]。

结语

在原有水文预报方案超出使用限度或出现一些特殊预报时段要求时，须采用必要的临时预报法，即使某些方法未必满足理论要求，但对特殊情况下的使用需求可以起到参考和借鉴作用。本文仅对水位相关预报的方法在时段选择上针对大洪水防汛应急需求使用实例做了分析论述，实测点据较少，方法存在局限性，理论依据较弱，仅供参考。

【参考文献】：

[1]程根伟.水文预报的理论与数学模型[M].北京：中国水利水电出版社，2005.

[2]长江流域规划办公室主编.水文预报方法[M].北京：水利电力出版社，1979.

[3]扬州水利学校主编.水文预报[M].北京：水利电力出版社，1979.

[4]程根伟，舒栋材.水文预报的理论与数学模型[M].北京：中国水利水电出版社，2006.