合成流量法在延壽站短期洪水預(yù)報中的應(yīng)用

劉廣成，王宏博

(1.哈爾濱水文局，哈爾濱150010;2.佳木斯水文局，黑龍江佳木斯154000)

1 測站概況

延壽水文站始建于1950年，為螞蟻河中游控制站，控制流域面積5 627 km2，距河口92 km，坐落在延壽縣延壽鎮(zhèn)，測驗河段順直長度約500 m，主槽靠近左岸，左岸為人工護堤，堤頂高程101.00 m，為歷年最高水位(99.55 m)以上，右岸約1 km的灘地，有大量農(nóng)田，田邊有公路，公路過水路面高程97.50 m。斷面上游200 m處為延壽公路橋，斷面下游300 m河道向右轉(zhuǎn)折，形成彎道，近年河道受沖淤變化的影響，中泓移向左岸。

延壽斷面上游干流設(shè)有青云水位站、一面坡水位站、尚志水文站。一面坡水位站是螞蟻河上游區(qū)域代表站，位于尚志市一面坡鎮(zhèn)，始建于1949年，集水面積2 334 km2，距河口173 km。一面坡水位站原為流量站，2002年測流斷面下遷至尚志市，設(shè)立尚志水文站(集水面積2 498 km2)，原一面坡站保留水位觀測，站名變更為一面坡水位站。斷面上游右岸支流有黃泥河，其上有楊樹(二)水文站。1995年1月1日原楊樹水文站下遷10 km至紅星大橋處，更名為楊樹(二)站，該站位于延壽縣玉河鄉(xiāng)合心村，集水面積 975 km2，距河口11 km，是螞蟻河右岸一級支流控制站。

2 水文氣象特征

螞蟻河流域?qū)儆诤疁貛Т箨懶詺夂?，春季風(fēng)大干旱，夏季溫暖多雨，秋季冷涼霜早，冬季漫長寒冷。流域內(nèi)雨量充沛，年內(nèi)分配很不均勻，年降雨集中在夏季。

延壽站多年平均降水量為593.8 mm，降水的年際變化較大。歷年最大年降水量為928.6 mm(1951年)，歷年最小年降水量為267.7 mm(1945年)，相差3.5倍。降水主要集中在6～9月，多年平均6～9月降水量為443.5 mm，約占年降水量的74.7%。歷年最大6—9月降水量為757.5 mm (1951年);歷年最小6—9月降水量為244.6 mm(1976年);歷年最大月降水量為327.1 mm(1953年7月);歷年最大日降水量為116.4 mm(1966年7月29日)。

3 洪水特征

延壽站洪水為典型的雨洪徑流，年最大洪峰集中出現(xiàn)在7—9月，尤以7、8月最為集中，7、8月出現(xiàn)年最大洪峰的概率為80%。

延壽站洪水來源有4個:①螞蟻河干流;②右岸支流黃泥河;③右岸支流石頭河(新城水庫);④左岸支流大亮子河(黑龍宮水庫)。洪水過程大多為復(fù)式洪峰，洪峰停留時間一般在2 h左右，漲落歷時較短，峰型較胖。

4 預(yù)報方案編制

4.1 資料選擇

本次預(yù)報方案編制，選擇延壽水文站1950—2005年的洪峰資料，以及一面坡水文站、楊樹(二)水文站相應(yīng)流量資料。降雨資料采用開道、新興、二十四里、一心、青云、葦河、保安、平林、一面坡站、尚志、元寶、新發(fā)、東風(fēng)、興隆、楊樹16個雨量站資料。資料均摘自水文資料整編成果。

4.2 合成流量法預(yù)報方案編制

流量合成方法是指把螞蟻河干流一面坡站洪峰流量與相應(yīng)時間黃泥河楊樹(二)站的相應(yīng)流量相加，或是把場樹(二)站的洪峰流量加上一面坡站相應(yīng)時間的相應(yīng)流量。當(dāng)采用一面坡流峰流量時，合成流量為一面坡站洪峰流量加上楊樹(二)站24 h后相應(yīng)流量;當(dāng)采用楊樹(二)站洪峰流量時，合成流量為楊樹(二)站洪峰流量加上一面坡站24 h前相應(yīng)流量。計算合成后的流量與相應(yīng)時間延壽站洪峰流量點繪相關(guān)圖，并根據(jù)流域內(nèi)降雨資料分析延壽站以上流域降雨分布情況，以暴雨中心集中在上游、中游、下游3種情況分別定線，建立相關(guān)關(guān)系。上游、中游、下游劃分方法為青云站以上流域為上游、青云站至尚志站之間及楊樹站以上為中游、尚志站及楊樹站以下為下游。見圖1。

根據(jù)建立的合成流量與延壽站洪峰流量的相關(guān)關(guān)系，計算延壽站洪峰流量預(yù)報值。傳播時間采用定值法，以干流一面坡站來水為主時，洪峰傳播時間取36 h;以支流楊樹站來水為主時，洪峰傳播時間取12 h。合成流量及預(yù)報流量成果詳見表1。

4.3 突出點據(jù)分析

從表1中可以看出940714號洪水洪峰流量預(yù)報值偏小，其原因:①峰值主要是由區(qū)間來水形成的;②1994年7月螞蟻河一面坡站～延壽站區(qū)間降水量偏大;③大亮子河黑龍宮水庫1994年7月13日加大泄量，23時最大泄量276 m3/s。

4.4 精度評定

經(jīng)計算驗證合成流量預(yù)報方案合格率為75.0%，為乙等方案。詳見表1。

［1］ 莊一口，林三益.水文預(yù)報［M］.北京:水利電力出版社，1984.

圖1 螞蟻河一面坡站、黃泥河楊樹(二)站合成流量與螞蟻河延壽站洪峰流量相關(guān)圖

表1 螞蟻河一面坡站、黃泥河楊樹站合成流量與螞蟻河延壽站洪峰流量相關(guān)因素統(tǒng)計表 m3/s