2020年沂沭泗河洪水預(yù)報(bào)及思考

（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擔(dān)著沂沭泗直管工程的防汛調(diào)度和控制運(yùn)用的責(zé)任。沂沭泗局水文局（信息中心）負(fù)責(zé)沂沭泗河重要控制站和大型湖泊的洪水預(yù)報(bào)任務(wù)，在應(yīng)對(duì)每次洪水過(guò)程中，水情技術(shù)人員密切監(jiān)視降雨進(jìn)展，及時(shí)滾動(dòng)預(yù)報(bào)，較為準(zhǔn)確地對(duì)流域主要控制站及湖泊進(jìn)行洪水預(yù)報(bào)，為防汛調(diào)度提供決策支持。

2 近5年洪水預(yù)報(bào)總體情況

沂沭泗洪水預(yù)報(bào)涉及整個(gè)沂沭泗水系，預(yù)報(bào)的重點(diǎn)區(qū)域是沂河臨沂站、沭河重溝站、中運(yùn)河運(yùn)河站以及南四湖上級(jí)湖、下級(jí)湖，駱馬湖等，項(xiàng)目主要有洪峰流量、峰現(xiàn)時(shí)間、水量、湖泊水位等。目前，洪水預(yù)報(bào)使用的方法主要是經(jīng)驗(yàn)方案和水文模型，并結(jié)合相似歷史洪水和經(jīng)驗(yàn)修正進(jìn)行預(yù)報(bào)。

近5年對(duì)沂河臨沂站、沭河重溝站、中運(yùn)河運(yùn)河站等重要控制站進(jìn)行的主要作業(yè)預(yù)報(bào)有25 站次，合格率為84%，優(yōu)良率達(dá)到了64%。其中，對(duì)沂河臨沂站進(jìn)行的9 次洪水預(yù)報(bào)，優(yōu)良率為77.8%，對(duì)沭河重溝站進(jìn)行的10 次洪水預(yù)報(bào)，優(yōu)良率為60%，對(duì)中運(yùn)河運(yùn)河站進(jìn)行的6 次洪水預(yù)報(bào)，優(yōu)良率為66.7%。對(duì)南四湖上下級(jí)湖和駱馬湖進(jìn)行了1500 站次左右的水位預(yù)報(bào)，24 小時(shí)預(yù)見(jiàn)期內(nèi)預(yù)報(bào)誤差在0.05m 以?xún)?nèi)的比例達(dá)到94%。沂河臨沂、沭河重溝、中運(yùn)河運(yùn)河站洪水預(yù)報(bào)與實(shí)測(cè)值對(duì)照見(jiàn)表1～表3。

3 2020年典型預(yù)報(bào)調(diào)度案例

3.1 2020年“8.14”洪水預(yù)報(bào)與調(diào)度

8月13—14 日，沂沭泗河出現(xiàn)強(qiáng)降雨過(guò)程，沂河發(fā)生1960年以來(lái)最大洪水，洪水重現(xiàn)期約15年；沭河發(fā)生1974年以來(lái)最大洪水，洪水重現(xiàn)期約22年，為有資料記錄以來(lái)的實(shí)測(cè)最大洪水。

本次洪水過(guò)程降水情況為：暴雨區(qū)主要位于沂沭河中上游，大暴雨集中在中游，暴雨中心穩(wěn)定少動(dòng)，主要降水過(guò)程持續(xù)24 小時(shí)，沂河大型水庫(kù)到臨沂區(qū)間降雨量202.5mm，沭河大型水庫(kù)到重溝區(qū)間降雨量286.6mm。

本次洪水預(yù)報(bào)及調(diào)度過(guò)程如下：

8月13日8時(shí)，低層切變線呈東北—西南向位于華北南部，低空急流建立，將南海的水汽和能量向山東半島和遼東半島附近輸送。13日20 時(shí)，隨著華北南部的切變線逐漸南壓，雨帶進(jìn)入沂沭河地區(qū)，雨勢(shì)猛烈。至14日0 時(shí)，降雨開(kāi)始4 個(gè)小時(shí)后，根據(jù)13日20 時(shí)至14日0 時(shí)雨水情初步預(yù)報(bào)：沂河臨沂站將出現(xiàn)1000m3/s 左右的洪峰，沭河重溝站將出現(xiàn)1100m3/s 左右的洪峰，但此時(shí)強(qiáng)降雨依然維持，沒(méi)有減弱的趨勢(shì)，初步判定后期雨情水情將繼續(xù)發(fā)展，沂沭河將出現(xiàn)較大洪水過(guò)程。之后，水情人員根據(jù)最新雨水情對(duì)沂河臨沂站和沭河重溝站每隔1小時(shí)進(jìn)行一次滾動(dòng)預(yù)報(bào)，不斷修正預(yù)報(bào)結(jié)果，及時(shí)更新發(fā)布洪峰預(yù)報(bào)數(shù)值。

表1 沂河臨沂站洪水預(yù)報(bào)與實(shí)測(cè)值對(duì)照表

表2 沭河重溝站洪水預(yù)報(bào)與實(shí)測(cè)值對(duì)照表

表3 中運(yùn)河運(yùn)河站洪水預(yù)報(bào)與實(shí)測(cè)值對(duì)照表

14日4 時(shí)，沂河臨沂以上區(qū)間和沭河重溝以上區(qū)間面雨量均達(dá)到100mm 以上，根據(jù)降雨情況和水庫(kù)泄流情況綜合分析預(yù)報(bào)：沂河和沭河均將出現(xiàn)編號(hào)洪水，沂河臨沂站洪峰流量為4500～5000m3/s，峰現(xiàn)時(shí)間為14日18 時(shí)，沭河重溝站洪峰流量為2000～2500m3/s，峰現(xiàn)時(shí)間為14日18 時(shí)。

至14日6 時(shí)，主要雨區(qū)仍然集中于沂沭河的中上游，暴雨中心穩(wěn)定少動(dòng)，此時(shí)沂河臨沂以上區(qū)間面雨量達(dá)到121.4mm，沭河重溝以上區(qū)間面雨量達(dá)到144.5mm，滾動(dòng)預(yù)報(bào)結(jié)果為：沂河臨沂站洪峰流量為5500～6000m3/s，沭河重溝站洪峰流量為3300～3800m3/s，峰現(xiàn)時(shí)間維持不變。沂沭泗局在4時(shí)、6 時(shí)前期滾動(dòng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上，緊急會(huì)商確定立即實(shí)施駱馬湖騰庫(kù)調(diào)度并下達(dá)指令，調(diào)度嶂山閘于8 時(shí)30 分即開(kāi)始加大預(yù)泄，下泄流量加大至1500m3/s，9 時(shí)30 分加大至2500m3/s，同時(shí)做好繼續(xù)加大嶂山閘泄量的準(zhǔn)備。

截至14日8 時(shí)，沂沭河中上游普降暴雨到大暴雨，局部地區(qū)特大暴雨，暴雨中心為沭河支流潯河陡山水庫(kù)，13日降雨量303mm。此時(shí)沂河臨沂以上主要大中型水庫(kù)泄流量合計(jì)為2300m3/s 左右，沭河重溝以上主要大中型水庫(kù)泄流量合計(jì)為750m3/s 左右，經(jīng)綜合分析，滾動(dòng)預(yù)報(bào)結(jié)果為：沂河臨沂站洪峰流量為7500m3/s，沭河重溝站洪峰流量為4300m3/s，峰現(xiàn)時(shí)間維持不變。根據(jù)滾動(dòng)預(yù)報(bào)結(jié)果，沂沭泗局下達(dá)調(diào)度指令，10 時(shí)30 分，將嶂山閘泄量加大至4000m3/s，將劉道口下泄流量加大至1000m3/s。為配合沂沭河洪水處理，10 時(shí)30 分，將南四湖下級(jí)湖出口韓莊閘下泄流量由原來(lái)的800m3/s 緊急減至200m3/s，并根據(jù)沂沭河汛情發(fā)展態(tài)勢(shì)，3 小時(shí)后完全關(guān)閉。南四湖上、下級(jí)湖汛限水位以上近4 億m3洪水停止南下近30 個(gè)小時(shí)，為駱馬湖騰出調(diào)蓄空間全力迎接沂河洪水贏得寶貴窗口期。

截至14日11 時(shí)，滾動(dòng)預(yù)報(bào)結(jié)果為：沂河臨沂站洪峰流量為11000m3/s，沭河重溝站洪峰流量為5400m3/s，峰現(xiàn)時(shí)間維持18 時(shí)不變。據(jù)滾動(dòng)預(yù)報(bào)結(jié)果和實(shí)時(shí)雨水情，沂沭泗局下達(dá)調(diào)度指令，嶂山閘12 時(shí)30 分下泄流量加至5500m3/s，僅次于該閘1961年建成以來(lái)的最大歷史泄量5760m3/s。駱馬湖水位搶在沂河洪水入湖前預(yù)泄，由之前的22.87m 降至22.05m，降幅0.82m，增加超過(guò)2 億m3調(diào)蓄空間接納上游洪水；劉道口閘自12 時(shí)30 分至16 時(shí)下泄流量分四次逐級(jí)調(diào)整增大至7900m3/s，彭道口閘自12 時(shí)30 分至15 時(shí)10 分下泄流量分三次調(diào)整加大至3000m3/s，新沭河閘自13 時(shí)至17 時(shí)下泄流量分四次調(diào)整加至6500m3/s，人民勝利堰閘自13 時(shí)至16 時(shí)40 分下泄流量分四次調(diào)整加大至2000m3/s。

截止到14日17 時(shí)，降雨已接近尾聲。此時(shí)沂河臨沂以上區(qū)間面雨量達(dá)到190.5mm，沭河重溝以上區(qū)間面雨量達(dá)到283.7mm。最新滾動(dòng)預(yù)報(bào)結(jié)果為：沂河臨沂站洪峰流量維持11000m3/s 不變，峰現(xiàn)時(shí)間為14日18 時(shí)，沭河重溝站洪峰流量為6000m3/s，峰現(xiàn)時(shí)間為14日20 時(shí)。根據(jù)預(yù)報(bào)及實(shí)時(shí)水情情況，沂沭泗局下達(dá)調(diào)度指令，19 時(shí)30 分將人民勝利堰閘下泄流量調(diào)整至2500m3/s，23 時(shí)加大至2800m3/s。

沂沭河的降雨于14日20 時(shí)基本結(jié)束。沂河臨沂站14日19 時(shí)07 分實(shí)測(cè)洪峰流量為10900m3/s，為1960年以來(lái)最大，列1950年有連續(xù)實(shí)測(cè)資料以來(lái)第3 位；沭河重溝站14日19 時(shí)22 分實(shí)測(cè)洪峰流量為5940m3/s，列沭河1950年有連續(xù)實(shí)測(cè)資料以來(lái)第一位。根據(jù)洪水預(yù)報(bào)與實(shí)測(cè)值對(duì)比分析，沂河臨沂站和沭河重溝站預(yù)報(bào)誤差分別為0.9%和1.0%，預(yù)報(bào)等級(jí)均為優(yōu)秀。

3.2 2020年“8.26”洪水預(yù)報(bào)

受2020年第8 號(hào)臺(tái)風(fēng)“巴威”外圍環(huán)流和冷空氣結(jié)合影響，自26日2 時(shí)至22 時(shí)，沂沭河出現(xiàn)了一次降雨過(guò)程。

降雨開(kāi)始之前，25日21 時(shí)30 分，小埠東橡膠壩塌壩，塌壩最大流量700m3/s 左右。受其影響，沂河臨沂站在25日夜間出現(xiàn)一個(gè)洪峰803m3/s 的小過(guò)程，之后水位回落。26日2 時(shí)沂河上游岜山橡膠壩開(kāi)始塌壩，塌壩最大流量也是700m3/s 左右，此量級(jí)洪水到臨沂傳播時(shí)間大約20 小時(shí)。26日上午，葛溝攔河壩、柳航橡膠壩、桃園橡膠壩相繼塌壩，小埠東橡膠壩11 時(shí)40 分二次塌壩，14 時(shí)03 分臨沂站實(shí)測(cè)流量739m3/s，主要為小埠東等上游相鄰橡膠壩塌壩所致。

26日16 時(shí)，沂河臨沂以上區(qū)間降雨量40.3mm，沭河重溝以上區(qū)間降雨量51.1mm，通過(guò)計(jì)算，此次降雨沂河臨沂站所形成凈峰大約500m3/s左右，岜山橡膠壩塌壩流量20 個(gè)小時(shí)左右傳播到臨沂，與降雨形成匯流正好疊加，再加上底水及此前小埠東等橡膠壩塌壩流量的退水，滾動(dòng)預(yù)報(bào)結(jié)果為：沂河臨沂站洪峰流量為1600m3/s，峰現(xiàn)時(shí)間為27日0 時(shí)，沭河重溝站洪峰流量為1000m3/s，峰現(xiàn)時(shí)間為26日22 時(shí)。沭河重溝站26日22 時(shí)30 分實(shí)測(cè)洪峰流量910m3/s，沂河臨沂站23 時(shí)57 分實(shí)測(cè)洪峰流量1620m3/s。

根據(jù)洪水預(yù)報(bào)與實(shí)測(cè)值對(duì)比分析，沂河臨沂站和沭河重溝站預(yù)報(bào)誤差分別為1.2%和9.9%，預(yù)報(bào)等級(jí)分別為優(yōu)秀和良好。此次洪水過(guò)程沂河臨沂站洪水受上游橡膠壩群塌壩影響較大，洪峰組成上橡膠壩塌壩貢獻(xiàn)流量占比二分之一以上。

4 存在問(wèn)題

4.1 入汛后首場(chǎng)洪水預(yù)報(bào)難度大

2020年首場(chǎng)洪水駱馬湖以上產(chǎn)水量，計(jì)算值為5.1 億m3，實(shí)際入湖水量為1.7 億m3，實(shí)際入湖水量?jī)H為計(jì)算值的3 成左右。受流域內(nèi)中小型水利工程群、塘壩等聚合攔截效應(yīng)影響，歷年首場(chǎng)洪水的預(yù)報(bào)值幾乎都需要根據(jù)計(jì)算值進(jìn)行打折，但打折多少需要根據(jù)洪水發(fā)生時(shí)間、當(dāng)時(shí)的用水情況等因素確定，不能一概而論，導(dǎo)致有時(shí)預(yù)報(bào)值和實(shí)測(cè)值會(huì)出入比較大。

4.2 大洪水計(jì)算存在點(diǎn)據(jù)超出預(yù)報(bào)方案范圍的現(xiàn)象

沂沭河近年來(lái)已成為洪水高發(fā)地區(qū)，2018年、2019年、2020年連續(xù)三年發(fā)生編號(hào)洪水。沂沭河洪水匯流方案多依據(jù)歷史典型洪水場(chǎng)次分析得到，2020年沂沭河大洪水計(jì)算過(guò)程中存在點(diǎn)據(jù)超出方案范圍的現(xiàn)象。

4.3 攔河閘壩的調(diào)度對(duì)小洪水預(yù)報(bào)影響較大

攔河閘壩的調(diào)度對(duì)大洪水影響較小，但對(duì)小洪水影響較大。洪水期間，攔河閘壩下泄流量與洪水疊加或攔蓄洪水，改變了洪峰流量、洪水過(guò)程及洪水總量。以2020年“8.26”洪水為例，臨沂站洪峰1620m3/s，而由于降雨所形成的凈峰僅500m3/s 左右，洪峰組成上，上游攔河閘壩群相繼塌壩貢獻(xiàn)流量占比二分之一以上，攔河閘壩的調(diào)度過(guò)程對(duì)小洪水預(yù)報(bào)影響較大。目前，沂沭泗水系所有攔河閘壩均無(wú)流量監(jiān)測(cè)，僅個(gè)別閘壩建有水位自動(dòng)測(cè)報(bào)站，攔河閘壩實(shí)時(shí)流量過(guò)程信息的空白給小洪水的預(yù)報(bào)帶來(lái)較大困難。

4.4 入湖口無(wú)入流控制站不能滿(mǎn)足湖泊水位精細(xì)化預(yù)報(bào)的需要

南四湖入湖河流共有53 條，但只有13 條河流設(shè)有水文監(jiān)測(cè)站，且監(jiān)測(cè)站距離入湖口的距離在10～62km 之間，上下級(jí)湖未控面積分別為7935km2和2046km2；駱馬湖入湖河流沂河港上站距離入湖口33km，中運(yùn)河運(yùn)河站距離入湖口37km，駱馬湖湖濱未控面積1203km2。由于南四湖和駱馬湖入湖口無(wú)入流控制，入湖水量掌握不夠精確，對(duì)24 小時(shí)湖泊水位預(yù)報(bào)的精確度有一定的影響。

5 建議及思考

5.1 盡快啟動(dòng)沂沭泗洪水預(yù)報(bào)方案的修訂工作

上一版沂沭泗洪水預(yù)報(bào)方案資料系列截止到2010年，如今已過(guò)去10年，且2012年、2019年、2020年沂沭泗水系均發(fā)生了較大洪水過(guò)程，且存在點(diǎn)據(jù)超出方案范圍的現(xiàn)象。建議盡快啟動(dòng)沂沭泗洪水預(yù)報(bào)方案的修訂工作，并增加對(duì)各主要控制站首場(chǎng)洪水預(yù)報(bào)的分析，以提高預(yù)報(bào)精度。

5.2 建議增加沂沭河上游重要攔河閘壩站的報(bào)汛工作

攔河閘壩下泄流量與洪水疊加或攔蓄洪水，對(duì)小洪水過(guò)程的預(yù)報(bào)影響較大，而實(shí)時(shí)流量過(guò)程信息的空白更是給小洪水的預(yù)報(bào)帶來(lái)較大的困難。建議增加沂沭河上游重要攔河閘壩站的報(bào)汛工作，通過(guò)系統(tǒng)交換重要攔河閘壩實(shí)時(shí)流量信息，并增加小洪水期間沂沭河上游主要控制站的報(bào)汛頻次，以提高小洪水預(yù)報(bào)精度。

5.3 建議在南四湖、駱馬湖入湖口增加入流控制站

南四湖和駱馬湖入湖口無(wú)入流控制，未控面積較大，影響對(duì)入湖水量的估算，對(duì)24 小時(shí)湖泊水位預(yù)報(bào)的精度有一定的影響。建議在南四湖、駱馬湖入湖口增加入流控制站，以提高對(duì)湖泊水位的預(yù)報(bào)精度。

5.4 加強(qiáng)洪水預(yù)報(bào)信息共享和聯(lián)合會(huì)商機(jī)制

目前沂沭泗洪水預(yù)報(bào)信息的交流主要是通過(guò)電話(huà)、微信或QQ 個(gè)別交流，但是由于時(shí)間時(shí)效的要求及每個(gè)單位內(nèi)部工作安排的不同，交流過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)不能同步的情況。建議建立專(zhuān)門(mén)的預(yù)報(bào)群，只用于洪水預(yù)報(bào)信息共享和交流討論，各單位預(yù)報(bào)結(jié)果出來(lái)后及時(shí)上傳■