辽宁省浑河大沈区间洪水预报系统技术研究

辽宁省浑河大沈区间洪水预报系统技术研究
摘要结合辽宁省浑河大伙房水库到沈阳段的洪水预报系统的建设成果，阐述了大沈区间的洪水预报的原理和方法，并对系统的开发成果进行介绍。

关键词浑河；洪水预报；大沈区间；辽宁省
1流域概况
浑河发源于抚顺市清源县长白山脉的滚马岭，流经抚顺、沈阳等重要城市，汇入大辽河，经营口入渤海，干流总长415km，流域面积11 481km2。

随着沈阳浑南大开发建设，现在，浑河成为沈阳城市的内河，其与城市的社会经济结合更加紧密，已成为沈阳城市防洪的关键焦点。

大伙房水库位于辽宁省抚顺市境内浑河干流上，流域面积5 437km2。

总库容22.68亿立方米，是综合利用的大（Ⅰ）型水利枢纽工程，浑河干流上唯一控制性骨干工程。

沈阳站是浑河中游的重点水情控制站（在大伙房水库以下73km）。

大伙房水库至沈阳区间，面积2 482km2，流域多年平均降雨量约800mm，其中汛期（6～9月）降雨量占全年降雨量的70%。

造成暴雨洪水的天气系统主要有台风、高空槽、低压冷峰和华北气旋，暴雨洪水一般发生在7~8月份。

2预报模型
沈阳站来水由大伙房水库泄流和大伙房水库至沈阳站区间洪水组成（见图1）。

编制了大伙房水库至沈阳站区间降雨径流预报模型（P～W0～R）和大伙房水库泄流至沈阳站的洪水演进预报模型。

2.1大伙房水库至沈阳站区间预报模型
产流模型：蓄满产流模型，形成降雨径流相关图（P～W～R）。

流域蓄水量从5月1日开始分上、下两层计算。

W0上5.1取0，W下5.1取60.0。

Wm上为20 mm，Wm下为120mm，Wm为140 mm。

产流径流深R计算：用流域平均雨量P和流域蓄水量查降雨径流相关图（P～W～R相关图）。

汇流模型：用分析出的12条单位线，按影响天气系统、降雨强度、暴雨中心位置等因素进行了选择，预报计算出洪峰流量过程。

2.2大伙房水库泄流演进模型
当大伙房水库出流过程为阶梯型时用纳希S（t）曲线法；当大伙房水库出流过程类似于自然洪水时用汇流系数法，将大伙房水库的放水过程演算至沈阳站的流量过程。

根据大伙房水库的泄洪流量，确定洪峰至沈阳站的时间，按公式n=τ全/△t，计算各河段数n。

取K=3h，X=0用马斯京根法或取K=3h用纳希S（t）曲线法，把大伙房水库的泄洪过程演算至沈阳站，得沈阳站的洪水过程。

将单位线计算区间径流过程、大伙房泄流演进的过程和次洪水的退水过程同时刻叠加，得出沈阳站的预报洪水流量过程。

3开发成果
洪水预报与调度系统由4个主要子功能模块组成，功能模块分别如下。

3.1各测站预报参数维护
本功能可维护的参数包括：测站与站号关系、各流域包含的测站及权重、流域蒸散发参数、流域水文预报参数（包括汇流单位线、流域抛物线系数及流域最大蓄水量参数等）、新安江模型参数、单位线、退水单位线等。

3.2水库日常水文预报
本功能实现对大沈区间常规的日常水文预报，通过从水文自动测报数据库与语音报汛数据库中读取的流域测站降水信息，计算流域日平均降水量，最终累积计算出后日8∶00的流域降水量、径水量及Pa值。

3.3大沈区间常规洪水预报
实现对大沈区间常规的洪水产汇流预报，通过从水文自动测报数据库与语音报汛数据库中读取的流域测站降水信息，计算流域日平均降水量，计算出后日8∶00的流域时段降水量、径水量及时段末Pa值，并根据用户选择的单位线进行汇流计算。

而且对于常规预报出的结果，可以根据实测的流量数据对预报结果进行实时修正，使得预报误差更小，进而预报结果更精确。

3.4水库站洪水演进预报
本功能实现自定义输入大伙房水库泄流量和放水历时来对沈阳站的洪水演进进行预报，工作人员可手动输入大伙房水库泄流量和相应的放水历时以及当前的河道基流，计算出按本次条件下水库放水后到达沈阳站的流量过程和水位过程
线，并且计算出该流量由大伙房到沈阳站的传播时间。

系统主要开发成果如图2所示。

4结论
本系统的开发充分运用现代化信息和水利科学技术，利用多年来在防洪减灾综合决策支持信息化方面的建设基础与现有成果，项目建设在满足实用、稳定的基础上力求高效与先进。

目前，项目已在河道的水文预报与控制运用中发挥显著的作用。

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。