强化棉花滩水库洪水预报的方法

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1提高洪峰预报准确率

a)检查水情自动测报系统各测站是否工作正常，并作适当处理。判断各水位雨量站工作是否正常。若雨量站故障，则参考临近雨量站数值或参考龙岩水利系统对应雨量站雨量值，人工插补故障站雨量;若水位站故障，则在洪水预报软件中设置故障水位站不参加预报，并及时组织修复故障测站。b)检查自动预报结果的合理性并修正。把最近一个时段预报入库流量与实际入库流量比较，看是否相差较大，若相差5%以上，可考虑把预报结果乘以放大或缩小系数。比较时注意消除入库流量的锯齿波动影响，可比较前几个时段的预报入库与实际入库的差值作参考。c)修正洪峰出现的时间。上杭水位站为汀江干流入库控制站，控制流域面积5885km2，占水库控制流域面积的74.4%，一般洪水上杭站至入库的汇流时间为2h。若降雨在流域内分布较均匀或降雨中心在流域上游，可根据上杭站峰现时间修正入库洪峰时间。观察上杭站的流量过程线，若预报峰现时间与上杭站峰现时间相差2h以上，可修正预报峰现时间。

2提高洪水峰后退水过程预报准确率

为方便描述洪峰后洪水退水过程，及进行推算，引入消退率这一概念，消退率=(1－下一时段入库流量/当前时段入库流量)×100%，知道消退率后，计算下一时段入库流量:下一时段入库流量=(1－消退率)×当前时段入库流量。再往后时段的入库流量可根据消退率往后递推，直到得到完整的洪水退水过程。建库以来棉花滩水库共发生48场洪水，遴选出28场洪峰后无后续降雨的洪水过程进行统计分析，无后续降雨的定义为洪峰后24h流域降雨小于10mm。由于不同量级洪水峰后退水规律不同，将28场洪水分成洪峰3500m3/s以上及3500m3/s以下2类，分别计算洪峰后24h、25～48h平均消退率，得到不同量级洪水洪峰过后48h逐时消退率如表1。消退率取值受几种不同因素影响，表2列出了几种影响因素，洪峰后24h消退率应在3%～7%之间取值，洪峰后25～48h消退率在1%～2.5%之间取值。

3延长预报过程线

a)一般而言，2年一遇及以下洪水过程在洪峰后48h内都会结束，但2年一遇以上洪水过程可能要长达5～7天，或者预报后续有较大降雨，洪水过程也将延长甚至发展为双峰型洪水，此时延长预报过程线就非常重要。b)预报峰后48h内洪水过程的方法可参考前文，预报峰后48h以后洪水过程，可继续按表1所列消退率往后推算。但应注意的是，当入库流量消退至一定值时(该值主要取决于洪水量级)，消退率会显著减小，即从该值出现时段起，按逐时消退率0.5%往后推算。c)洪峰3500m3/s以下的洪水当入库流量消退至700m3/s左右时，洪峰达6700m3/s的洪水当入库流量消退至1100m3/s左右时，消退率会显著减小，即入库流量消退速度减缓。洪峰3500～6700m3/s的洪水消退率开始显著减小的入库流量取值在700～1100m3/s之间大致呈线性关系。

4减小后续降雨对预报过程的影响

首先预测出无后续降雨情况下的洪水过程，分析后续降雨产流量及逐时分配规律。以2010年6年15日洪水为例，洪峰过后，流域24h降雨25mm，48h降雨40mm。从洪峰出现时段起，假设无后续降雨，按前文所述的消退率计算方法预测洪峰后72h洪水过程，与实际洪水过程比较，统计累计相差的水量和逐时相差的水量，可得到计算后续降雨产流量的径流系数，以及产流量的逐时分配规律。

5减小上游水库调蓄对洪水预报的影响

a)掌握上游水库实时出库流量，根据河道汇流时间推算入库洪水过程。棉花滩水库与上游的金山、矶头水电站签订了报汛协议，上游2座电站开闸泄洪、出库流量调整均要及时通知棉花滩水库，棉花滩水调值班员可根据上游电站的实时出库流量，分析河道汇流时间，并适当考虑河道调蓄作用，推算实时洪水过程。b)了解上游水库的调度计划，据此预报棉花滩入库洪水过程。为了延长预报预见期，提高预报准确度，棉花滩水调人员除掌握上游两座电站的实时出库流量外，还需了解上游水库的下一阶段的洪水调度方案。除向金山、矶头电站水调人员了解洪水调度思路、计划，还向2座水库的洪水调度指挥机关———龙岩市防办了解水库的洪水调度思路、计划。根据上游水库下一阶段的调度思路、计划，推算棉花滩水库洪水入库过程。c)根据设计洪水调度方案推测上游水库下一步调度方案，再推算棉花滩水库入库洪水过程。水调人员需推算棉花滩水库未来较长一段时间的入库洪水过程，而上游水库尚无明确的调度思路、计划。水调人员在掌握上游水库实时水情、预报洪水的前提下，可根据上游水库设计洪水调度方案，分析、推测水库下一阶段的出库调度方案，再据此推算棉花滩水库入库洪水过程。

6结语

为防洪调度决策提供重要基础数据，但在实际运用中，需结合实际情况对预报结果进行修正，延长预报过程，考虑后续降雨的影响等，才能为防洪调度决策提供切实有用的参考数据。采用上述方法对棉花滩水库自动洪水预报结果进行修正后，洪水预报准确率明显提高。如棉花滩水库2012年8月4日洪水，预报系统自动预报的洪峰洪量准确率为90%，采用上述方法修正洪水预报结果后，洪峰洪量预报准确率均达95%以上，预报准确率明显提高。

作者：何荣才 单位：福建棉花滩水电开发有限公司