水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)分析論文.doc

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1、水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)分析論文1水庫(kù)流域概況松濤水庫(kù)位于海南省第一大河流——南渡江上游，是海南省最大的水庫(kù)。水庫(kù)工程于1958年動(dòng)工，1969年建成?？値?kù)容33.45億立方米，興利庫(kù)容20.83億立方米，屬多年調(diào)節(jié)水庫(kù)。松濤灌區(qū)地處海南島北部、西北部，總面積5866平方公里，包括海口市、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(jì)灌溉面積205萬(wàn)畝，現(xiàn)灌123萬(wàn)畝。松濤水庫(kù)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(kù)或匯入南渡江后入庫(kù)，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(gè)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(kù)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(dá)1711毫米，豐水年份達(dá)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(tái)風(fēng)雨為主要降雨型式，其范圍廣，強(qiáng)度大，豐水年份一般有5~6次臺(tái)風(fēng)登陸，隨之帶來暴雨洪水，是造成水庫(kù)棄水的主要原因。水庫(kù)運(yùn)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(tái)風(fēng)雨是造成水庫(kù)安全運(yùn)行的非工程性主要威脅。因流域內(nèi)地形梯度變化大，

3、對(duì)氣流的抬升作用明顯，再加上臺(tái)風(fēng)本身在面上降雨不均勻，故一場(chǎng)降雨的時(shí)空變化很大。流域的主要河流大致走向?yàn)椋住偶埃祝印?。根?jù)多年的觀測(cè)，臺(tái)風(fēng)及臺(tái)風(fēng)雨在流域內(nèi)的移動(dòng)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(duì)削弱洪峰起到很大的作用。流域內(nèi)植被良好，植被度達(dá)80%以上，森林面積在50%左右。白沙、南豐、松濤等丘陵臺(tái)地以小灌木叢為主要植被構(gòu)成。整個(gè)流域植被持水能力較強(qiáng)。流域內(nèi)土壤類型多為壤土和粘土。2入庫(kù)洪水預(yù)報(bào)圖1松濤水庫(kù)流域示意圖2.1庫(kù)周洪水特性及對(duì)水庫(kù)防洪安全的影響18學(xué)海無(wú)涯水庫(kù)建成后，注入水庫(kù)的洪水包括入庫(kù)斷面洪水和入庫(kù)區(qū)間洪水

4、（或庫(kù)周區(qū)洪水）。入庫(kù)斷面洪水是指水庫(kù)回水末端附近干支流水文測(cè)站以上來的洪水,如松濤水庫(kù)的福才站以上。這部分洪水不受建庫(kù)的影響，且都可通過測(cè)站觀測(cè)到入庫(kù)洪水過程。入庫(kù)區(qū)間洪水是指入庫(kù)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(kù)面洪水兩部分。其中陸面洪水為入庫(kù)測(cè)站以下至水庫(kù)周邊的區(qū)間面積所產(chǎn)生的洪水；庫(kù)面洪水為庫(kù)面上降雨直接轉(zhuǎn)化為徑流所產(chǎn)生的洪水。通常庫(kù)面所占面積較小，與陸面洪水合并計(jì)算，松濤水庫(kù)正常水位190米時(shí)庫(kù)面面積約為入庫(kù)區(qū)間面積的10%。由于庫(kù)周區(qū)承雨面積緊靠水庫(kù)，庫(kù)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(kù)。特別是松濤水庫(kù)汛

5、期主要遭受臺(tái)風(fēng)雨的影響，其雨量集中、雨強(qiáng)大、歷時(shí)短，所以庫(kù)周區(qū)洪水匯流時(shí)間很短，也沒有較大的槽蓄作用，觀測(cè)不到其入庫(kù)過程。一旦暴雨降到庫(kù)周區(qū)附近，庫(kù)周區(qū)的洪水會(huì)從四面八方涌入水庫(kù)，使庫(kù)水位陡然猛漲，常常會(huì)出現(xiàn)雨情未到預(yù)報(bào)中心，洪水已經(jīng)入庫(kù)，直接威脅水庫(kù)的防洪安全，是水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)和防洪調(diào)度中的一大問題。庫(kù)周區(qū)洪水大小及其對(duì)防洪安全的影響，與庫(kù)周區(qū)承雨面積大小及其暴雨特性有關(guān)。一般說，庫(kù)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(dòng)地帶，那么形成的洪水對(duì)水庫(kù)防洪調(diào)度的影響就大，反之則小。國(guó)內(nèi)已建水庫(kù)（如柘溪、丹江口水庫(kù)等）庫(kù)周區(qū)面積

6、一般占流域總面積的10%～30%,而松濤水庫(kù)的庫(kù)周區(qū)要大許多,約占60%。在入庫(kù)洪水量方面，所占比重也大致如此。每一場(chǎng)洪水其暴雨的時(shí)空分布和洪水特性不同，對(duì)水庫(kù)防洪安全影響亦不同，而庫(kù)周區(qū)入庫(kù)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(kù)蓄水位較高時(shí)，遇庫(kù)周區(qū)的特大暴雨，特別對(duì)以灌溉為主的松濤水庫(kù)，運(yùn)行中并不特設(shè)防洪庫(kù)容，在9～10月臺(tái)風(fēng)雨集中的季節(jié)，若發(fā)生以上情況，將對(duì)松濤水庫(kù)的防洪安全造成極大的威脅。對(duì)此，引起有關(guān)部門各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視。2.2提高庫(kù)周區(qū)洪水預(yù)報(bào)精度的途徑18學(xué)海無(wú)涯針對(duì)松濤水庫(kù)的特點(diǎn)和防洪調(diào)度的要求，必須提高

7、洪水預(yù)報(bào)的精度和速度，為此應(yīng)從以下兩方面進(jìn)行研究:一是調(diào)整改善該區(qū)域測(cè)報(bào)系統(tǒng)的傳訊方式;二是制定合理而可靠的預(yù)報(bào)方法，使雨情迅速而精確地轉(zhuǎn)為水情信息。目前，在擬定庫(kù)周區(qū)洪水預(yù)報(bào)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(bào)方案；二是采用本區(qū)域內(nèi)小支流的降雨徑流預(yù)報(bào)方案，經(jīng)放大后作為庫(kù)周區(qū)的預(yù)報(bào)方案。這樣確定的預(yù)報(bào)方案，一般都未經(jīng)庫(kù)周區(qū)本身降雨徑流資料的驗(yàn)證計(jì)算，精度如何，尚難以評(píng)價(jià)。松濤水庫(kù)在洪水預(yù)報(bào)計(jì)算方面資料較少，僅在80年代初做過降雨徑流經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖法，但由于應(yīng)用較少，其精度得不到驗(yàn)證和評(píng)估。隨著水文科學(xué)的不斷進(jìn)步，水文計(jì)算科學(xué)的發(fā)展及計(jì)

8、算機(jī)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(kù)水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)，應(yīng)用水箱模型擬定庫(kù)周區(qū)及