南水流域入库洪水特性及洪水预报分析

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1、廖聪梅1，李春红2，马良凤1，廖振玉1(1.广东粤电南水发电有限责任公司，广东韶关512700;210000)国网电力科学研究院/南京南瑞集团，江苏南京2.摘要:该文对南水流域的暴雨洪水特性进行了详细分析，并针对实际特性进行了洪水预报方案制作，经过2008年的实际洪水检验，证明该预报方案可行。南水流域洪水预报为南水电站汛期安全运行和水库优化调度决策提供科学依据。关键词:流域;洪水特性;半分布式水文模型;洪水预报中图分类号:P338文献标识码:B文章编号:1008－0112(2010)06－0059－02引言流

2、域的洪水特性与暴雨特性相对应，就多年来收集得到的资料分析，南水电站上游暴雨主要有全流域降雨和局部降雨2种，暴雨中心有自上游向下游移动现象。坝址洪水主要包括如下3种类型:南水流域位于东经113°10′～113°32′，北纬24°42′～24°58′，流域面积为1470km2，南水坝址以上控制流域面积为608km2，流域地势西北高东南低，坝址上游森林密布、且多属原始林带，植被良好。水库上游支流汤盆水上建有不完全年调节电站———泉水电站，泉水坝址以上控制流域面积为190km2。南水水库是一个以发电为主，结合改善防洪

3、和灌溉等综合利用的水利枢纽工程，水库最大库容为12.805×108m3，是粤北地区库容最大的一座水库，为多年调节水库。南水大坝位于广东省韶关市乳源瑶族自治县东坪镇鸡公岐附近的南水河上。南水河属珠江流域北江水系的一条小支流，发源于乳源县的黄泥峡顶，全长为93km，流经乳源、曲江两县，从曲江县的白土镇汇入北江，河流坡降坝址以上为8‰，平均坡降为5.2‰。1暴雨洪水特性分析南水流域属中亚热带季风型气候，春季阴雨天较多，夏季高温湿热，暴雨集中，秋季常有台风雨。河水陡涨缓落，一场暴雨过后洪水汇入水库时间仅为2h左右。设

4、计多年平均降雨量为1870.0mm，坝址实测多年平均降雨量为1931.4mm，实测最大年降雨量为2768.0mm1)双峰洪水:由于南水流域集雨面积较小，而库面面积较大，部分洪水为双峰洪水过程，即库区降雨直接入库形成陡涨陡落的近坝洪水，而后为上游来水形成洪峰(如图1所示的1999年4月下旬洪水过程)。图1南水1999年4月下旬洪水过程示意陡涨缓落型洪水:由于雨强大、流域面积小且为(1973年)，实测最小年降雨量为1389.2mm(20032)年)，实测最大日降雨量为246.2mm(1982年);多年平扇形，洪水

5、起涨速度快，加之南水库区面积占泉水～南水区间面积的十分之一左右，部分降雨直接入库，坝址附近降雨导致坝前水位急速上涨(如图2所示的2005均蒸发量为1065mm;设计多年平均入库流量为33.4m3/s，相应水量为10.5×108m3，投产后多年平均入库流量为30.0m3/s，相应水量为9.4685×108m3。收稿日期:2010－04－01;修回日期:2010－05－17作者简介:廖聪梅(1979－)，女，助理工程师，从事水电厂水库调度与水文预报工作。2010年6月第6期廖聪梅，等:南水流域入库洪水特性及洪水预

6、报分析No.6Jun.2010年5月中旬洪水，5月15日22:00～23:00一个小时上涨400m3/s的流量)。合分段马斯京根河道演算进行洪水预报。这种预报方法能解决降雨集中在测报区域内或局部地区降雨的预报问题，能保证各种不同地区洪水组合的预报精度。根据南水流域独特的暴雨洪水特性，洪水预报应进行相应的处理:1)南水流域内暴雨分布不均，应采用分布式、半分布式流域水文模型，相应考虑地形对降雨分布的影响，从而减少因降雨不均匀引起的预报误差;2)上游泉水电站流域控制面积约为南水流域集雨面积的1/3，泉水电站的出库对

7、南水入库有较大影响，因此应实时掌握泉水电站出库信息，并了解未来放水计划，从而增长泉水电站预报的预见期;3)南水水库库区面积较大，库面降雨直接入库，基本没有预见期，且由于库区占流域面积的比重较大，对入库影响很大，常常形成陡涨陡落的尖峰洪水，在洪水预报时应依据具体情况进行针对性的处理。3洪水预报方案制作及成果分析南水入库洪水共包括3部分组成:库区降雨径流、图2南水2005年5月中旬洪水过程示意3)缓涨缓落型洪水:多年来，由于南水库区的水土保持工作做得较好，流域内植被条件良好，土壤的蓄水能力强，流域内降雨经过植物截

8、留和土壤蓄滞后慢慢流向出口，因此洪水消退较慢，部分洪水为陡涨缓落型;同时部分雨强不大但历时较长的全流域降雨也易形成缓涨缓落的洪水(如图3所示的2001年7月初的大洪水)。除库区外的泉水～南水区间降雨径流和泉水出库。南水流域洪水预报的方案制作过程如下(见图4所示):1)除库区外的预报区域根据流域内水系分布和下垫面特征采用ARCGIS软件进行单元划分;2)应用新安江三水源模型计算每个单元的产、汇流过程，