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1、水庫洪水預(yù)報分析論文1水庫流域概況松濤水庫位于海南省第一大河流——南渡江上游，是海南省最大的水庫。水庫工程于1958年動工，1969年建成。總庫容33.45億立方米，興利庫容20.83億立方米，屬多年調(diào)節(jié)水庫。松濤灌區(qū)地處海南島北部、西北部，總面積5866平方公里，包括?？谑?、瓊山市、儋州市、澄邁縣、臨高縣、白沙縣等三市三縣的部分或全部灌溉面積，設(shè)計灌溉面積205萬畝，現(xiàn)灌123萬畝。松濤水庫集雨面積1496平方公里，南渡江發(fā)源于白沙縣南峰山，有南叉河、南坑水、南美水、南溪河、南春水、南灣河等六大干支流直接入庫或匯入南渡江后入庫，河源海拔1500米
2、，壩區(qū)附近為海拔500米左右的底山丘陵。整個流域山巒重疊，海拔多在700米左右。流域內(nèi)地形梯度變化大，河流源短，坡陡流急，洪水陡漲陡落。松濤水庫流域示意圖見圖1。流域地處熱帶、亞熱帶，多年平均降雨量達1711毫米，豐水年份達2000毫米以上，其中5~10月份降雨量占全年的80%以上，8~9月占30%~40%。臺風(fēng)雨為主要降雨型式，其范圍廣，強度大，豐水年份一般有5~6次臺風(fēng)登陸，隨之帶來暴雨洪水，是造成水庫棄水的主要原因。水庫運行至今，平均每5年中約有1次溢洪，均由上述原因造成，故臺風(fēng)雨是造成水庫安全運行的非工程性主要威脅。因流域內(nèi)地形梯度變化大，
3、對氣流的抬升作用明顯，再加上臺風(fēng)本身在面上降雨不均勻，故一場降雨的時空變化很大。流域的主要河流大致走向為Ｗ→Ｅ及ＷＳ→Ｅ。根據(jù)多年的觀測，臺風(fēng)及臺風(fēng)雨在流域內(nèi)的移動方向一般為Ｅ→Ｗ，這在很大程度上減輕了遭遇洪水的發(fā)生，對削弱洪峰起到很大的作用。流域內(nèi)植被良好，植被度達80%以上，森林面積在50%左右。白沙、南豐、松濤等丘陵臺地以小灌木叢為主要植被構(gòu)成。整個流域植被持水能力較強。流域內(nèi)土壤類型多為壤土和粘土。2入庫洪水預(yù)報圖1松濤水庫流域示意圖2.1庫周洪水特性及對水庫防洪安全的影響18學(xué)海無涯水庫建成后，注入水庫的洪水包括入庫斷面洪水和入庫區(qū)間洪水
4、（或庫周區(qū)洪水）。入庫斷面洪水是指水庫回水末端附近干支流水文測站以上來的洪水,如松濤水庫的福才站以上。這部分洪水不受建庫的影響，且都可通過測站觀測到入庫洪水過程。入庫區(qū)間洪水是指入庫斷面以下至壩址間流域面積來的洪水。它包括陸面洪水和庫面洪水兩部分。其中陸面洪水為入庫測站以下至水庫周邊的區(qū)間面積所產(chǎn)生的洪水；庫面洪水為庫面上降雨直接轉(zhuǎn)化為徑流所產(chǎn)生的洪水。通常庫面所占面積較小，與陸面洪水合并計算，松濤水庫正常水位190米時庫面面積約為入庫區(qū)間面積的10%。由于庫周區(qū)承雨面積緊靠水庫，庫周區(qū)洪水從降雨到產(chǎn)流，經(jīng)坡面匯流即可直接注入水庫。特別是松濤水庫汛
5、期主要遭受臺風(fēng)雨的影響，其雨量集中、雨強大、歷時短，所以庫周區(qū)洪水匯流時間很短，也沒有較大的槽蓄作用，觀測不到其入庫過程。一旦暴雨降到庫周區(qū)附近，庫周區(qū)的洪水會從四面八方涌入水庫，使庫水位陡然猛漲，常常會出現(xiàn)雨情未到預(yù)報中心，洪水已經(jīng)入庫，直接威脅水庫的防洪安全，是水庫洪水預(yù)報和防洪調(diào)度中的一大問題。庫周區(qū)洪水大小及其對防洪安全的影響，與庫周區(qū)承雨面積大小及其暴雨特性有關(guān)。一般說，庫周區(qū)面積比重大，相應(yīng)的洪水所占比重也大。如果該區(qū)又是暴雨中心的活動地帶，那么形成的洪水對水庫防洪調(diào)度的影響就大，反之則小。國內(nèi)已建水庫（如柘溪、丹江口水庫等）庫周區(qū)面積
6、一般占流域總面積的10%～30%,而松濤水庫的庫周區(qū)要大許多,約占60%。在入庫洪水量方面，所占比重也大致如此。每一場洪水其暴雨的時空分布和洪水特性不同，對水庫防洪安全影響亦不同，而庫周區(qū)入庫洪水情況更加復(fù)雜，其影響更大，一旦與上游干支流洪水遭遇，或在水庫蓄水位較高時，遇庫周區(qū)的特大暴雨，特別對以灌溉為主的松濤水庫，運行中并不特設(shè)防洪庫容，在9～10月臺風(fēng)雨集中的季節(jié)，若發(fā)生以上情況，將對松濤水庫的防洪安全造成極大的威脅。對此，引起有關(guān)部門各級領(lǐng)導(dǎo)的高度重視。2.2提高庫周區(qū)洪水預(yù)報精度的途徑18學(xué)海無涯針對松濤水庫的特點和防洪調(diào)度的要求，必須提高
7、洪水預(yù)報的精度和速度，為此應(yīng)從以下兩方面進行研究:一是調(diào)整改善該區(qū)域測報系統(tǒng)的傳訊方式;二是制定合理而可靠的預(yù)報方法，使雨情迅速而精確地轉(zhuǎn)為水情信息。目前，在擬定庫周區(qū)洪水預(yù)報方案中，常用兩種方式：一是借用臨近支流的降雨徑流預(yù)報方案；二是采用本區(qū)域內(nèi)小支流的降雨徑流預(yù)報方案，經(jīng)放大后作為庫周區(qū)的預(yù)報方案。這樣確定的預(yù)報方案，一般都未經(jīng)庫周區(qū)本身降雨徑流資料的驗證計算，精度如何，尚難以評價。松濤水庫在洪水預(yù)報計算方面資料較少，僅在80年代初做過降雨徑流經(jīng)驗相關(guān)圖法，但由于應(yīng)用較少，其精度得不到驗證和評估。隨著水文科學(xué)的不斷進步，水文計算科學(xué)的發(fā)展及計
8、算機在這一領(lǐng)域的普及應(yīng)用，各種不同的水文模型相繼出現(xiàn)。近年，筆者嘗試結(jié)合松濤水庫水情自動測報系統(tǒng)，應(yīng)用水箱模型擬定庫周區(qū)及
