洪水預報分析論文

時間:2022-01-08 08:12:00

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洪水預報分析論文

1自然地理概況

拉林河是松花江右岸的主要支流之一,發源于長白山脈張廣才嶺的白石砬子山,流域面積19200km2,是黑龍江省和吉林省的省際界河,其中屬于黑龍江省的流域面積為10600km2,河源海拔高程1698m。

該流域東南高、西北低,是黑龍江省的主要暴雨中心之一。流域內山高林密,多生長楊、樺、榆等闊葉林,土層較薄。流域呈圓形狀,河谷多呈V或U型窄深河谷,匯流歷時短,水位暴漲暴落,屬典型的山溪性河流。

磨盤山水庫位于拉林河干流上游,在五常市沙河子鎮磨盤山村東南2km處,地理位置E127。42、N44~24。控制流域面積115t。至河口343km,至下游五常水文站106km。水庫上游高山峻嶺,森林茂盛,主要河流有拉林河、大沙河、三岔河、大石頭河、黃泥河等。水庫下游有大支流:右岸有牛亡牛河,流域面積5300km2;左岸有溪浪河和卡岔河,流域面積分別為3040kIII2和3085。

1.1降水特征

流域多年平均降水量759.8mm,降水的年際變化較大,歷年最大降水量為1980年1041.4mm,歷年最小為1979年581.9nlm,相差1.79倍。本站降水主要集中在汛期6—9月,多年平均69月降水量為529.1nlm,約占年降水量的70%。歷年最大6~9月降水量778.1mm(1960年),歷年最小6~9月降水量351.9mm(1978年),歷年最大月降水量330.6mm(1954年8月),歷年最大日降水量113.3mm(1956年8月613),歷年最大1h降水量46.6mm(1988年8月3日14時)。

1.2洪水特征

磨盤山水庫洪水為典型的雨洪徑流,年最大洪峰集中出現在汛期6—9月,尤以7—8月最為集中,78月出現年最大洪峰的概率為60%。

磨盤山水庫洪水多單一峰,洪峰停留時間可分為兩種情況:

(1)2004年9月28日前洪峰滯留時間為1l1左右。

(2)2004年9月28日水庫大壩合攏后,自2005年凌汛至夏汛,由于水庫泄流只靠導流洞,最大泄流能力只有110m3/s左右,個別有雙峰型,一次洪水歷時7d左右,洪水總量多集中在1—3d內。

歷史洪水(1932—2008年)。歷史洪水排序表見表1。

2洪水預報經驗分析

磨盤山水庫洪水預報方案主要采用降雨徑流預報方案,本次分析采用19532004年的有代表性資料。

2.1產流方式

磨盤山水庫站多年平均降水量為759.8him,多年平均徑流深476.7mm,年徑流系數為0.63。次洪平均徑流系數為O.56。汛期由于降雨入滲影響,本流域地下水埋深較淺,暴雨洪水峰型尖瘦,次洪過程呈現漲洪陡、落洪緩的偏態型。一次洪水過程地下水比重均占總徑流量的10%一20%,退水時段持續頗長,由此可以確定本流域產流方式是以蓄滿產流為主,產流量計算采用降雨徑流經驗相關法。

2.2產流參數的確定

2.2.1的確定

由前期雨量計算,也稱前期影響雨量,為土壤濕度的指標,計算公式如下

Po-l+l=(Pl+P)

設每年5月1日=30,用公式Pm+1=K(+P1進行逐日推算。每次洪水資料,則用水庫流域內水文自動測報系統14個遙測雨量站算術平均值為流域前期影響雨量的計算依據,并以,一為上限控制。

2.2.2,一的確定

由于該流域汛期降雨集中而又連續,流量過程多為連續峰,因此,選擇完全滿足推算k條件的資料比較困難,推求的,一可能存在一定誤差,由《黑龍江省產流參數的地區規律》一文可知,拉林河流域,一為90mm,故此方案中仍取90mm。

2.2.3值的確定

根據建庫前沈家營站1953~1974年實測水面蒸發資料計算各月蒸發量均值見表2。

為了計算,值采用固定系數為0.93。

2.3一次洪水徑流深總的推求

2.3.1退水曲線的形式選取多次峰后基本無雨的徑流過程點繪關系曲線圖,綜合出£退水曲線。由于本流域平均坡降較大,洪水具有明顯暴漲暴落的特點,峰后退水段只有當地表徑流終止后才漸變緩,故退水曲線可選在較小流量以下部分。退水曲線與本次洪水過程起漲流量Q起有較密切的關系,當起漲流量較大時,表明前次地下徑流在本次洪水過程中所占比例較大,所以本次洪水退水愈慢。反之若起漲流量愈小,本次洪水退水愈快。

2.3.2基流

基流是深層地下水對河流的補給量,根據對歷年暢流期最小流量分析確定為l5m3/s,在洪水后或較豐水期則確定為20I3/s、30m3/s。

2.3.3R蘸的推求

采用水平直線分割基流,再將連續洪峰按所選退水曲線割去前期退水,即得本次降雨相應的徑流深Rg。采用下式來計算

尺總=∑Q×/XtX3.6/F×1000

2.4降雨徑流相關圖分析

擬定的PPoR及P+R相關圖,高水點子少,由于一般多為復式峰,低水點子較亂,因56月的洪水由于地表尚未完全解凍,使徑流深偏大,再者5月1日Pn定30rnm也影響5~6月的洪水預報精度。

2.5建庫后匯流分析

自20032008年的19次洪水過程統計中,只有“04一077—24”洪水相對較大,就以此次洪水為例來分析各入庫控制站及磨盤山水庫的匯流情況。各入庫控制站匯流情況:

亮甸子水文站2004年7月24日2時14分降雨停止24日8時出現洪峰,匯流時間接近6h。

王家街水文站2004年7月24日1時31分降雨停止24日9時出現洪峰,匯流時間為8h30min。

大新屯水文站2004年7月24日1時08分降雨停止24日7時出現洪峰,匯流時間接近6h。

2.6突出點據分析

“88—07一l8”號洪水,降雨中心偏下游,使預報徑流深偏大。

“88一08—21”號洪水,降雨中心偏下游,使預報徑流深偏大。

“00一07—17”號洪水,由于前期較干旱,損失較大,使預報徑流深偏大。

3體會

(1)雨量觀測為日雨量,人為分析12h單位線有一定誤差,所以對預報結果有一定影響。

(2)設每年5月1日為30mm,純經驗性。另外,在計算中取用同一值,累積到后期誤差偏大,同樣對預報結果有一定影響。

(3)由于考慮地面徑流實際過程,本方案匯流單位線凈雨深在10.0l左右,未對單位線進行修正。

(4)水庫上游各控制站資料年限較短,構不成資料系列,使產、匯流分析計算比較困難,也使預報因子很難選擇。

(5)由于流域面積較小、匯流時間短、控制站資料年限短,對預報精度有一定影響。

(6)磨盤山水庫實用洪水預報方案將隨著資料系列的增長而需逐步加以分析完善。

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[論文關鍵詞]洪水預報分析體會磨盤山水庫

[論文摘要]通過對磨盤山水庫以上流域的徑流產生、徑流形成過程、洪峰演進機理等分析的基礎上,對該流域洪水作業預報方法和經驗體會做進一步的分析探討。