2020年沂沭泗河洪水预报及思考

2020-12-23

治淮 2020年11期

（水利部淮委沂沭泗水利管理局徐州 221009）

1 概述

沂沭泗水利管理局承担着沂沭泗直管工程的防汛调度和控制运用的责任。沂沭泗局水文局（信息中心）负责沂沭泗河重要控制站和大型湖泊的洪水预报任务，在应对每次洪水过程中，水情技术人员密切监视降雨进展，及时滚动预报，较为准确地对流域主要控制站及湖泊进行洪水预报，为防汛调度提供决策支持。

2 近5年洪水预报总体情况

沂沭泗洪水预报涉及整个沂沭泗水系，预报的重点区域是沂河临沂站、沭河重沟站、中运河运河站以及南四湖上级湖、下级湖，骆马湖等，项目主要有洪峰流量、峰现时间、水量、湖泊水位等。目前，洪水预报使用的方法主要是经验方案和水文模型，并结合相似历史洪水和经验修正进行预报。

近5年对沂河临沂站、沭河重沟站、中运河运河站等重要控制站进行的主要作业预报有25 站次，合格率为84%，优良率达到了64%。其中，对沂河临沂站进行的9 次洪水预报，优良率为77.8%，对沭河重沟站进行的10 次洪水预报，优良率为60%，对中运河运河站进行的6 次洪水预报，优良率为66.7%。对南四湖上下级湖和骆马湖进行了1500 站次左右的水位预报，24 小时预见期内预报误差在0.05m 以内的比例达到94%。沂河临沂、沭河重沟、中运河运河站洪水预报与实测值对照见表1～表3。

3 2020年典型预报调度案例

3.1 2020年“8.14”洪水预报与调度

8月13—14 日，沂沭泗河出现强降雨过程，沂河发生1960年以来最大洪水，洪水重现期约15年；沭河发生1974年以来最大洪水，洪水重现期约22年，为有资料记录以来的实测最大洪水。

本次洪水过程降水情况为：暴雨区主要位于沂沭河中上游，大暴雨集中在中游，暴雨中心稳定少动，主要降水过程持续24 小时，沂河大型水库到临沂区间降雨量202.5mm，沭河大型水库到重沟区间降雨量286.6mm。

本次洪水预报及调度过程如下：

8月13日8时，低层切变线呈东北—西南向位于华北南部，低空急流建立，将南海的水汽和能量向山东半岛和辽东半岛附近输送。13日20 时，随着华北南部的切变线逐渐南压，雨带进入沂沭河地区，雨势猛烈。至14日0 时，降雨开始4 个小时后，根据13日20 时至14日0 时雨水情初步预报：沂河临沂站将出现1000m3/s 左右的洪峰，沭河重沟站将出现1100m3/s 左右的洪峰，但此时强降雨依然维持，没有减弱的趋势，初步判定后期雨情水情将继续发展，沂沭河将出现较大洪水过程。之后，水情人员根据最新雨水情对沂河临沂站和沭河重沟站每隔1小时进行一次滚动预报，不断修正预报结果，及时更新发布洪峰预报数值。

表1 沂河临沂站洪水预报与实测值对照表

表2 沭河重沟站洪水预报与实测值对照表

表3 中运河运河站洪水预报与实测值对照表

14日4 时，沂河临沂以上区间和沭河重沟以上区间面雨量均达到100mm 以上，根据降雨情况和水库泄流情况综合分析预报：沂河和沭河均将出现编号洪水，沂河临沂站洪峰流量为4500～5000m3/s，峰现时间为14日18 时，沭河重沟站洪峰流量为2000～2500m3/s，峰现时间为14日18 时。

至14日6 时，主要雨区仍然集中于沂沭河的中上游，暴雨中心稳定少动，此时沂河临沂以上区间面雨量达到121.4mm，沭河重沟以上区间面雨量达到144.5mm，滚动预报结果为：沂河临沂站洪峰流量为5500～6000m3/s，沭河重沟站洪峰流量为3300～3800m3/s，峰现时间维持不变。沂沭泗局在4时、6 时前期滚动预测预报的基础上，紧急会商确定立即实施骆马湖腾库调度并下达指令，调度嶂山闸于8 时30 分即开始加大预泄，下泄流量加大至1500m3/s，9 时30 分加大至2500m3/s，同时做好继续加大嶂山闸泄量的准备。

截至14日8 时，沂沭河中上游普降暴雨到大暴雨，局部地区特大暴雨，暴雨中心为沭河支流浔河陡山水库，13日降雨量303mm。此时沂河临沂以上主要大中型水库泄流量合计为2300m3/s 左右，沭河重沟以上主要大中型水库泄流量合计为750m3/s 左右，经综合分析，滚动预报结果为：沂河临沂站洪峰流量为7500m3/s，沭河重沟站洪峰流量为4300m3/s，峰现时间维持不变。根据滚动预报结果，沂沭泗局下达调度指令，10 时30 分，将嶂山闸泄量加大至4000m3/s，将刘道口下泄流量加大至1000m3/s。为配合沂沭河洪水处理，10 时30 分，将南四湖下级湖出口韩庄闸下泄流量由原来的800m3/s 紧急减至200m3/s，并根据沂沭河汛情发展态势，3 小时后完全关闭。南四湖上、下级湖汛限水位以上近4 亿m3洪水停止南下近30 个小时，为骆马湖腾出调蓄空间全力迎接沂河洪水赢得宝贵窗口期。

截至14日11 时，滚动预报结果为：沂河临沂站洪峰流量为11000m3/s，沭河重沟站洪峰流量为5400m3/s，峰现时间维持18 时不变。据滚动预报结果和实时雨水情，沂沭泗局下达调度指令，嶂山闸12 时30 分下泄流量加至5500m³/s，仅次于该闸1961年建成以来的最大历史泄量5760m3/s。骆马湖水位抢在沂河洪水入湖前预泄，由之前的22.87m 降至22.05m，降幅0.82m，增加超过2 亿m3调蓄空间接纳上游洪水；刘道口闸自12 时30 分至16 时下泄流量分四次逐级调整增大至7900m³/s，彭道口闸自12 时30 分至15 时10 分下泄流量分三次调整加大至3000m³/s，新沭河闸自13 时至17 时下泄流量分四次调整加至6500m³/s，人民胜利堰闸自13 时至16 时40 分下泄流量分四次调整加大至2000m³/s。

截止到14日17 时，降雨已接近尾声。此时沂河临沂以上区间面雨量达到190.5mm，沭河重沟以上区间面雨量达到283.7mm。最新滚动预报结果为：沂河临沂站洪峰流量维持11000m3/s 不变，峰现时间为14日18 时，沭河重沟站洪峰流量为6000m3/s，峰现时间为14日20 时。根据预报及实时水情情况，沂沭泗局下达调度指令，19 时30 分将人民胜利堰闸下泄流量调整至2500m3/s，23 时加大至2800m3/s。

沂沭河的降雨于14日20 时基本结束。沂河临沂站14日19 时07 分实测洪峰流量为10900m3/s，为1960年以来最大，列1950年有连续实测资料以来第3 位；沭河重沟站14日19 时22 分实测洪峰流量为5940m3/s，列沭河1950年有连续实测资料以来第一位。根据洪水预报与实测值对比分析，沂河临沂站和沭河重沟站预报误差分别为0.9%和1.0%，预报等级均为优秀。

3.2 2020年“8.26”洪水预报

受2020年第8 号台风“巴威”外围环流和冷空气结合影响，自26日2 时至22 时，沂沭河出现了一次降雨过程。

降雨开始之前，25日21 时30 分，小埠东橡胶坝塌坝，塌坝最大流量700m³/s 左右。受其影响，沂河临沂站在25日夜间出现一个洪峰803m³/s 的小过程，之后水位回落。26日2 时沂河上游岜山橡胶坝开始塌坝，塌坝最大流量也是700m³/s 左右，此量级洪水到临沂传播时间大约20 小时。26日上午，葛沟拦河坝、柳航橡胶坝、桃园橡胶坝相继塌坝，小埠东橡胶坝11 时40 分二次塌坝，14 时03 分临沂站实测流量739m3/s，主要为小埠东等上游相邻橡胶坝塌坝所致。

26日16 时，沂河临沂以上区间降雨量40.3mm，沭河重沟以上区间降雨量51.1mm，通过计算，此次降雨沂河临沂站所形成净峰大约500m3/s左右，岜山橡胶坝塌坝流量20 个小时左右传播到临沂，与降雨形成汇流正好叠加，再加上底水及此前小埠东等橡胶坝塌坝流量的退水，滚动预报结果为：沂河临沂站洪峰流量为1600m3/s，峰现时间为27日0 时，沭河重沟站洪峰流量为1000m3/s，峰现时间为26日22 时。沭河重沟站26日22 时30 分实测洪峰流量910m3/s，沂河临沂站23 时57 分实测洪峰流量1620m3/s。

根据洪水预报与实测值对比分析，沂河临沂站和沭河重沟站预报误差分别为1.2%和9.9%，预报等级分别为优秀和良好。此次洪水过程沂河临沂站洪水受上游橡胶坝群塌坝影响较大，洪峰组成上橡胶坝塌坝贡献流量占比二分之一以上。

4 存在问题

4.1 入汛后首场洪水预报难度大

2020年首场洪水骆马湖以上产水量，计算值为5.1 亿m³，实际入湖水量为1.7 亿m³，实际入湖水量仅为计算值的3 成左右。受流域内中小型水利工程群、塘坝等聚合拦截效应影响，历年首场洪水的预报值几乎都需要根据计算值进行打折，但打折多少需要根据洪水发生时间、当时的用水情况等因素确定，不能一概而论，导致有时预报值和实测值会出入比较大。

4.2 大洪水计算存在点据超出预报方案范围的现象

沂沭河近年来已成为洪水高发地区，2018年、2019年、2020年连续三年发生编号洪水。沂沭河洪水汇流方案多依据历史典型洪水场次分析得到，2020年沂沭河大洪水计算过程中存在点据超出方案范围的现象。

4.3 拦河闸坝的调度对小洪水预报影响较大

拦河闸坝的调度对大洪水影响较小，但对小洪水影响较大。洪水期间，拦河闸坝下泄流量与洪水叠加或拦蓄洪水，改变了洪峰流量、洪水过程及洪水总量。以2020年“8.26”洪水为例，临沂站洪峰1620m3/s，而由于降雨所形成的净峰仅500m3/s 左右，洪峰组成上，上游拦河闸坝群相继塌坝贡献流量占比二分之一以上，拦河闸坝的调度过程对小洪水预报影响较大。目前，沂沭泗水系所有拦河闸坝均无流量监测，仅个别闸坝建有水位自动测报站，拦河闸坝实时流量过程信息的空白给小洪水的预报带来较大困难。

4.4 入湖口无入流控制站不能满足湖泊水位精细化预报的需要

南四湖入湖河流共有53 条，但只有13 条河流设有水文监测站，且监测站距离入湖口的距离在10～62km 之间，上下级湖未控面积分别为7935km2和2046km2；骆马湖入湖河流沂河港上站距离入湖口33km，中运河运河站距离入湖口37km，骆马湖湖滨未控面积1203km2。由于南四湖和骆马湖入湖口无入流控制，入湖水量掌握不够精确，对24 小时湖泊水位预报的精确度有一定的影响。