回鳳林
(河北省保定水文勘測研究中心 河北保定071000)
中國洪水預(yù)報系統(tǒng)是由水利部水文局開發(fā)的水情預(yù)報軟件,該系統(tǒng)在各大流域和各省級水文機構(gòu)都有廣泛的應(yīng)用?;谥袊樗A(yù)報系統(tǒng)的應(yīng)用平臺,可方便快捷地建立洪水預(yù)報方案并開展實時作業(yè)預(yù)報。本文將應(yīng)用該系統(tǒng)對子牙新河周官屯站的洪水預(yù)報工作進行探討研究,建立出適合周官屯站的洪水預(yù)報方案。
子牙新河是海河流域子牙河系的主要分洪入海河道,開挖于1966年冬至1967年春,是河北省迄今最大的人工泄洪河道。河道防洪設(shè)計標準是解決滹、滏兩河同時發(fā)生50年一遇的洪水。子牙新河為復(fù)式河床,深槽靠北側(cè),南北兩堤平均距離2 500.0 m,行洪灘地設(shè)計水深平均4.0 m,校核水深5.0 m[1]。
周官屯站位于河北省滄州市青縣周官屯村,為子牙新河上的重要斷面,上游輸入為子牙新河獻縣站,區(qū)間沒有產(chǎn)匯流。獻縣站至周官屯站河段全長81 km。
在現(xiàn)狀下墊面條件下獻縣—周官屯區(qū)間的降雨產(chǎn)流不會匯流到周官屯斷面,因此在選取預(yù)報模型建立洪水預(yù)報方案時不考慮區(qū)間產(chǎn)流。由于周官屯站地處河北平原地區(qū),水量下滲及損失嚴重,在實際洪水預(yù)報中需要考慮洪水傳播過程中的河道沿程損失問題,因此選用加入沿程損失機制的河北雨洪模型河道演算法(HBHDMODEL),對周官屯站洪水預(yù)報是非常適用的。
自1967年子牙新河開挖以來,子牙新河周官屯站只有1996年發(fā)生大洪水,為漫灘行洪。采用河北雨洪模型河道演算法(HBHDMODEL)建立洪水預(yù)報方案,由于1996年子牙新河為漫灘行洪,故輸入為子牙新河獻縣進洪閘流量加上溢流堰流量之和,輸出為周官屯主槽加上行洪灘流量之和。用1996年洪水資料進行率定計算,確定性系數(shù)0.936,方案評級為甲級。
用獻縣站流量推求周官屯站流量過程與實測流量過程對比如圖1,周官屯站率定期場次洪水統(tǒng)計見表1。
圖1 1996年周官屯站流量過程模擬圖
表1 周官屯站率定期場次洪水統(tǒng)計表
由率定結(jié)果可知,此方案對洪峰流量、峰現(xiàn)時間和洪量的預(yù)報誤差較小,精度較高,此方案參數(shù)可適用于周官屯站大水級別洪水預(yù)報。
由于大水年份只有1996年一年,因此方案無法驗證。待有資料時再對此方案進行驗證。
子牙新河周官屯站中小水級別洪水發(fā)生年份較多,選擇有代表性的年份進行率定計算,用近年資料進行驗證,最終確定方案是否可行。
采用河北雨洪模型河道演算法(HBHDMODEL)建立洪水預(yù)報方案,輸入為子牙新河獻縣進洪閘流量,輸出為周官屯主槽流量。用1976年、1977年、1988年洪水資料進行率定計算,確定性系數(shù)0.990,方案評級為甲級。
用獻縣站流量推求周官屯站流量過程與實測流量過程對比如圖2、圖3、圖4;周官屯站率定期場次洪水統(tǒng)計見表2。
圖2 1976年周官屯站流量過程模擬圖
圖3 1977年周官屯站流量過程模擬圖
圖4 1988年周官屯站流量過程模擬圖
表2 周官屯站率定期場次洪水統(tǒng)計表
圖5 檢驗2016年周官屯站流量過程模擬圖
表3 檢驗2016年周官屯站洪水統(tǒng)計表
由率定結(jié)果可知,此方案對洪峰流量、峰現(xiàn)時間和洪量的預(yù)報誤差較小,精度較高,此方案參數(shù)可適用于周官屯站中小水級別洪水預(yù)報。
用2016年資料對方案參數(shù)進行驗證,驗證的擬合系數(shù)為0.911,且對洪峰流量、峰現(xiàn)時間和洪量的預(yù)報誤差較小,預(yù)報精度較高,說明此套方案適用于現(xiàn)狀下墊面條件下的周官屯站洪水預(yù)報。詳見圖5 及表3。
由率定結(jié)果可知,基于中國洪水預(yù)報系統(tǒng)采用河北雨洪模型河道演算法(HBHDMODEL)建立的周官屯站預(yù)報方案,確定性系數(shù)均在0.9 以上,精度較高。中小水(主槽行洪)級別預(yù)報方案的檢驗擬合系數(shù)也在0.9 以上,可用于實際工作中的實時作業(yè)預(yù)報。
在今后的實際工作中,應(yīng)加強對洪水資料的分析,對預(yù)報方案進行優(yōu)化,不斷積累經(jīng)驗,提高洪水預(yù)報精度。