泃河流域查勘成果在三河站“7·27”洪水预报中的应用

刘 畅

（河北省廊坊水文勘测研究中心，河北 廊坊 065000）

1 流域概况

1.1 泃河流域概况

泃河发源于河北省兴隆县茅山镇青灰岭，流经兴隆县、平谷区、蓟州区、三河市、宝坻区五县（市、区），上游在北京市平谷区有石河、错河、金鸡河汇入，下游在天津市宝坻区有鲍邱河汇入，于宝坻区张古庄与州河汇流后称蓟运河，泃河全长180km，流域面积2950km2。

三河水文站位于河北省三河市，泃河中游，其为海河流域蓟运河水系泃河控制站，测站类型为河道站。本站断面以上集水面积2230km2，测站精度为二类，为省级重要控制站。

泃河三河站上游建有海子水库，其支流石河上建有黄松峪水库，错河上建有西峪水库。因此本站主要承接上游海子水库、黄松峪水库和西峪水库调度以及海三区间（海子水库至三河站区间）降雨产流的来水。

1.2 泃河流域查勘情况

1.2.1 范围

本次泃河流域查勘范围：上游至海子水库，中游包括泃河三河站预报断面，下游至泃河西罗村站。主要查勘成果：泃河海子水库、错河西峪水库及石河黄松峪水库3座水库，拦河橡胶坝、闸涵等拦蓄水利工程11处，支流汇入口6处。

1.2.2 地形

（1）深山区。泃河上游流域呈扇型状，坐落在华北平原北端燕山南麓迎风区上，区间有错河、石河汇入。这一带为深山区，河谷狭窄，降雨即产流，洪水历时短洪峰流量大。

（2）山前平原区。海子水库至平谷为山前平原区，这一区域地势平坦，植被覆盖率高，区间有金鸡河汇入。

（3）平谷区城区和三河市城区。城市发展建设改变了原有下垫面情况，城区不透水的硬化地面程度高，降雨后下渗量小，产流方式为直接地表径流。

1.2.3 水利工程

（1）海三区间。泃河上游流域建有海子水库、石河黄松峪水库、错河西峪水库3座大中型水库，查勘了解到还有部分小型水库及拦河橡胶坝等，对流域产汇流起到了调蓄拦截作用。

（2）泃河三河段。三河站预报断面上游约6km建有孟各庄拦河闸，有红娘港二支汇入。除上游来水以外，泃河三河站水位流量关系也经常受上下游提闭闸影响，因此对泃河三河站下游至西罗村站也进行了查勘。此河段建有错桥闸、红旗庄闸和辛撞闸3座节制闸，红娘港一支和鲍邱河在此段汇入泃河。

2 降雨情况

受副热带高压引动及东南台风影响，7月26日至27日泃河上游平谷区普降暴雨，局地大暴雨，三河市境内降水量较小。此次降雨过程分布范围较广，主雨主要集中在27日，暴雨中心集中在流域中上游平谷区大城子、镇罗营和刁窝一带。泃河流域范围内最大点降水量143.5mm（刁窝站），根据雨量站分布情况，采用泰森多边形法计算海三区间流域内平均降水量90.5mm。主降水区位于泃河的支流石河及错河上游及中游平谷山区。结合本次流域查勘成果分析，主产流区主要集中在水库上游，形成径流后可能会受到水库的调蓄作用平稳下泄。

3 预报方案

3.1 原预报方案

泃河三河站原预报方案设置2个方案输入：海三区间产汇流、海子水库出库。海三区间至三河站预报断面产汇流采用新安江模型法，海子水库至三河站预报断面流量演算采用马斯京根法。

3.2 查勘后预报方案

结合海三区间地形地貌和水利工程查勘成果，本次预报对此区间产汇流进行了更为详细的分析，由原来较单一的预报结构转变为考虑区域产汇流、水库调蓄、城区产水及闸涵调度多元化的分布式结构，通过以上多方面综合分析海三区间产汇流，对三河站洪水进行预报。新预报方案如图1。

图1 查勘后预报方案

4 预报情况

4.1 预报过程

4.1.1 初始预报

依据时间为27日7：00。据面雨量分布图可以看出主降水区位于泃河的支流石河及错河上游及中游平谷山区。结合本次流域查勘成果分析，主产流区主要集中在水库上游，传播时间较长，形成径流后可能会受到水库的调蓄作用平稳下泄。受此次降雨影响，此时泃河上游海子水库下泄流量15m3/s，石河黄松峪水库下泄流量25m3/s，错河西峪水库下泄流量45m3/s，同时考虑三河站基流情况，综合分析预报泃河三河站7月28日7：00出现洪峰流量102m3/s左右。

4.1.2 滚动预报1

依据时间为27日16：00。泃河上游海子水库下泄流量增大至100m3/s且后期持续，石河黄松峪水库下泄流量增大至65m3/s且后期持续，错河西峪水库下泄流量维持在10m3/s，但是在此时段内，观测到泃河三河站水位变化不大，水势平稳。

前期对河道进行查勘工作时了解到，流域上游还有一部分小型水库及拦河橡胶坝，水库下泄后传播的水量及水头实际传播速度可能受到这类水利工程的调蓄拦截，来水量变小，传播速度变慢。同时查勘了解到山前平原区主要有以下特点：地势平坦，土壤透水性好，而且植被覆盖率高。地势平坦，可有效延长降雨后产汇流时间；土壤透水性好，下渗能力强，基本为蓄满产流模式；植被覆盖率高，植物截留效果明显，从而减少了地表径流。此类地貌特征导致这一流域产流量较小。

以上原因导致水头未在预报时间内传播到三河断面，同时滚动预报泃河三河站7月27日23：00出现洪峰流量125m3/s左右。

4.1.3 滚动预报2

依据时间为27日23：00。各水库下泄水量仍持续，此时泃河三河站实测流量76.9m3/s，实测流量小于第一次补报洪峰流量，且水势持续上涨。

分析平谷城区段和海子水库来水已到达三河预报断面，但西峪水库和黄松峪水库来水还未与海子水库来水汇合，造成水势上涨但水量未达到预报结果。据此次实测流量及误差分析情况，及时修正预报成果，预报泃河三河站7月28日6：00出现洪峰流量126m3/s左右。

4.1.4 最终预报

依据时间为28日6：00时。此时泃河三河站实测流量126m3/s，实际情况与第二次补报结果一致，分析此时上游石河水库、黄松峪水库来水与海子水库来水已汇合，造成水势仍持续上涨。根据实测流量及分析情况，再次对三河站预报成果进行修正，预报泃河三河站7月28日10：00出现洪峰流量145m3/s左右。

4.2 实际过水过程

泃河三河水文站7月27日18：00水位起涨，水位10.29m，相应流量10.0m3/s，至28日10：43，出现洪峰流量143m3/s。泃河三河站逐时水位过程如图2。

图2 泃河三河站7.27~7.29逐时水位过程线

4.3 预报成果分析

（1）本次预报洪峰预报精度98.6%，峰现时间误差0.5h。结合流域查勘成果，三河站预报方案由原来较单一的预报结构转变为考虑区域产汇流、水库调蓄、城区产水及闸涵调度多元化的分布式结构，预报方案的完善大大提高了洪水预报精度。

（2）泃河三河站下游部分河段变窄且不顺直，下游顶托导致出现了水位抬高，且一直维持在高水位，但是流量变化很小的现象。

（3）泃河三河站断面上下游均受闸涵控制，闸门调度对本站水位流量影响较大，因无法实时掌握其调度情况，对预报工作增加了难度。

5 结语

（1）本次预报工作结合流域查勘成果多元化考虑预报影响因素对预报方案进行了完善，同时根据现状水位水势、实测流量等分析来水情况，实时校正预报成果，实际洪峰与预报情况基本一致，提高了洪水预报精度。

（2）结合实测流量进行洪水预报预见期较短，适当增加水位流量监测频率可以更好的掌握洪水变化趋势，对洪水预报工作提供更有利的技术支撑。

（3）结合流域查勘成果，进一步摸清了海三区间预报区域下垫面情况，为汛期测报工作提供了流域基本情况支撑。同时若上下游闸涵调度参与报汛任务，结合滚动预报工作内容，更有利于洪水预报工作的开展。