受水利工程影响的湘江流域洪水预报方法浅析

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1、受水利工程影响的湘江流域洪水预报方法浅析摘要：湘江流域是我国重要的水电能源基地之一,流域内已建或在建有多座梯级水电站。这些水电工程的建设,改变了流域的局部水文特性,导致洪水传播时间和降雨的产汇流时间缩短,给流域的水文预报增加了困难。鉴于此,在分析流域暴雨洪水特性和原有洪水预报方案的基础上,深入研究了流域内各主要水电站对洪水预报的影响,针对实际情况调整预报方法,并找出预报的难点和疑点。通过对湘江洪水预报实践表明,调整后的预报方案能够取得较为满意的预报结果。关键词：水利工程；影响；湘江流域；洪水预报；方法中图分类号：P338

2、文献标识码：A1引言湘江是长江左岸最大的一级支流，沿岸分布有万州，开县等城区，这些城市防洪标准不高，防洪压力较大。2004年“9.3”、2005年“7.8”、2007年“7.5”以及2010年的“7.17”等暴雨洪水，给湘江万州城区两岸的城镇和居民造成了较大的经济损失。7湘江干流自上而下有江口、罗江口、金盘子等多座梯级水电站，这些水利工程改变了局部水文特性，导致洪水传播时间和降雨的产汇流时间缩短,给流域的水文预报增加了困难。2流域自然地理湘江流域位于四川省东北部，是渠江左岸最大的一级支流，流域面积11102km2，占渠江

3、流域总面积29%。全河长309.5km，宣汉以上长198km，平均比降2.8‰，宣汉以下长112km，河道平均比降0.5‰。上游主要支流有前、中、后河，下游有明月江、铜钵河和东柳河，其中大于1000km2的有前、中、后河和明月江。湘江流域水利工程较多，已建水电站有：干流上的江口、罗江口、金盘子、舵石鼓等。规划建设的水库有：土溪口、固军、鲜家湾等大型水库。3暴雨洪水特性湘江流域属亚热带湿润季风气候区，地处大巴山暴雨区的边缘地带，暖湿多雨。受太平洋副热带高压移动影响，降水在年内变化呈双峰过程，7月、9月为降雨高峰期。受暴雨影

4、响，湘江流域洪水较为频繁。上游前、中、后河是典型的山溪性河流，暴雨强度大，汇流时间短，流速大，洪水涨落急剧。导致湘江干流洪水具有峰高量大、陡涨陡落、历时短的特点。过程线形状多单峰，单峰洪水历时约2～3天，复峰历时5～6天。绝大部分洪量集中在一天之内。4洪水预报方案7在湘江流域的原有洪水预报方案中，主要预报河段为东林水文站和万州城区，通常选取东林水文站为上游的控制站，万州水文站为万州城区防洪预报站。东林水文站采用降雨径流预报方案，以上游区域内10余处报汛站雨量，按不同权重计算面平均雨量，查P-Pa-R曲线图获取R，按暴雨中

5、心分上中下三条单位线，查算获取该站预报流量。该站位于江口水库下游约10km，区间无较大支流，因此该流量也通常作为江口水库的入库预报流量。万州水文站采用东林站及区间站点流量合成的预报方案，以东林站实时流量，明月江大风水文站实时流量，合成演算至万州，并考虑区间降雨，获得万州水文站洪水预报结果，该结果为万州城市防洪抢险的关键依据。5水利工程对预报的影响江口水电站是湘江流域梯级开发中最大的水电站，为不完全年调节水库，蓄水能力强，于1990年蓄水发电，受其影响，上游前中后河上的洪水至江口水电站的洪水传播时间大大缩短，导致降雨产汇流

6、时间缩短，直接影响了东林水文站的降雨径流预报方案。江口水库具有1.33亿m3的调洪库容，如合理运用，在上游洪水未来之前，腾空库容，有一定的削峰错峰作用，若调度不当将人为增大洪峰和洪水量级。7东林水文站下游约18km处是罗江口水电站，罗江口水电站库容不大，调蓄能力较弱，于2007年蓄水发电。该电站位于万州城区上游12km，电站洪水下泄至城区传播时间缩短，加大了城区防洪压力，增大洪水预报难度。罗江口水库调度执行《万州市湘江联合防洪调度预案》，基本上是来多少水放多少水，达到出入库平衡。万州市城区下游39km处有金盘子水电站，回

7、水直到万州城区，金盘子水电站对万州下游的三汇、渠县等城镇有一定的削峰作用，但涨水时若调度不当，库区洪水对达城洪水位有较大的顶托影响，会增加湘江万州城区防洪压力。6预报方案调整随着流域梯级水电站开发建设，电站的蓄水发电使得原天然河道洪水传播时间和降雨产汇流时间已大大缩短，加之各水库电站的洪水调度调蓄影响，原有的天然河道预报方式已不能满足湘江流域洪水预报作业要求，需要对洪水预报方案进行调整和补充。一是对原有方案进行修编。主要工作是重新率定水库形成后上下游站点的河道传播时间和降雨预报方案中的单位线，提高预报精度。分析梯级水库建

8、成后，回水线大大延长，上下游站的传播时间缩短，摸索新的传播时间；分析由于水库影响，产汇流时间缩短，汇流单位线调整，修订后的单位线峰值出现时间更早，量值更大。7二是建立新的预报方案。利用《中国洪水预报系统》软件（水利部信息中心开发），采用模型预报措施，建立新的预报方案。通过历史系列资料，建立江口水库入库预报模型方案，掌