东江博罗站预报方案讨论

摘　要：本文以中国洪水预报系统为平台，编制东江博罗站预报方案，分析讨论中洪系统在博罗站的可行性与适应性，以进一步深入研究受台风影响区域主要河流的洪水特性，进一步完善洪水预警预报工作。
关键词：博罗站，预报方案，中国洪水预报系统，台风影响
1. 流域概况
　　博罗站区间为东江干流岭下站、支流西枝江平山站至博罗站之间2751km2集水区域，属东江下游。区域内多为平原地貌，河流两岸逐渐宽展，流速减低，河中沙洲多且流动性大，但河岸稳定，两岸已筑有堤防。集雨区地处亚热带季风性湿润气候，干湿两季分明，天气系统复杂，受台风影响明显，局部常出现暴雨天气。
　　博罗站河段内共建有梯级电站2座，分别为东江水利枢纽与西枝江水利枢纽。其中东江水利枢纽位于博罗站上游约3.3KM处，于2007年已建成投产；西枝江水利枢纽2009年基本完工，已于2010年蓄水试运行。二者均为径流式低水头电站，对洪水传播时间及峰现时间等特性有一定影响。
　　2．博罗断面基本情况
　　博罗水文站设立于1953年8月，位于广东省博罗县罗阳镇江东村，是东江干流下游控制站，在流域的防洪与涉水管理中发挥了重要作用,防洪警戒水位为11.2m。博罗站属国家一类精度水文站，水文测验项目齐全，有水位、流量、降水、蒸发、泥沙等项目。目前流量测验主要采用走航式ADCP（600kHz）在基下50m断面施测。2009年10月，该站安装的SL流量计在中低水测验中正式投入使用，测验手段较为先进。
　　博罗站上游17km有惠阳水位（二）站，上游3.3km处于2007年6月建成东江水利枢纽，下游2.5km建有东江博罗大桥。近年来由于东江下游河道大规模的采砂活动，导致河床不断下切，潮水不断上溯， 2007年潮区界到达惠州东江水利枢纽坝下，博罗站潮型与下游潮水位站石龙（樊屋）基本一致。
　　博罗站历史实测最高洪水位15.66m（1959.6.16），实测最大洪峰流量12800m3/s（1959.6.16）。近年来随着河床不断下切，相同洪峰流量情况下，洪峰水位下降幅度较大。
　　3．预报方案
　　3.1 方案概述
　　采用三水源新安江模型为基础进行预报，以上游岭下、平山站河道流量及区间汇水作为模型输入，共选取区内岭下、惠阳、平山等18个雨量站点采用泰森多变形法计算面平均雨量。
　　
　　 图1 博罗站预报结构图
　　3.2 方案属性
　　方案预报站点选择博罗站，模型预热期30天，根据流域汇流特征选择计算时段长6小时，预见期选择6个时段36小时。汇流单元计算选择东江岭下、西枝江平山至博罗2751km2 的集水区域，不进行流域单元划分。
　　
　　　　　　　　　　　　　　　　图2 博罗站方案属性
　　3.3 模型率定及选用资料情况
　　西枝江平山站只有1982~1991年共10年流量观测资料，至2005年后才恢复流量测验。另外，区域内大部分雨量站点1982年资料缺失。故首先选用1983~1991、2005共10年日资料以水量平衡系数为目标函数进行模型率定。在日模型率定基础上，再选用1983~1991、2005年间共30场洪水以确定性系数为目标函数率定模型，调整模型部分参数值使目标函数达到最优解。由于模型率定所选大部分为80年代资料，据今已有较长一段时间，流域产汇流特性可能发生了一些变化，最后选用2006~2008年间5场洪水进行模型检验。具体参数率定情况见表1。
　　表1 博罗站参数率定成果表
　　
　　其中：
WM —— 流域平均含水量； WUMx—— 上层土壤含水容量权重；
WLMx—— 下层土壤含水容量权重； K —— 流域蒸散发折算系数；
B —— 流域蓄水容量曲线方次； X —— 马斯京根法流量比重因子；
C —— 深层蒸散发系数； IM —— 不透水面积比例；
SM —— 自由水蓄水容量； EX —— 自由水蓄水容量曲线方次；KG —— 地下水出流系数； KI —— 壤中流出流系数；
KK —— 马斯京根法蓄量常数； CI —— 壤中流消退系数；
CG —— 地下水消退系数； CS —— 河网蓄水消退系数；
LAG—— 滞后时段数； MP —— 马斯京根分段演算河段数。
　　3.4 方案合理性分析
　　方案日模型目标函数水量平衡系数为0，水量平衡满足要求；方案次洪模型目标函数确定性系数为0.981，洪水过程拟合较好；方案模型检验确定性系数为0.844，较模型率定时精度有所下降，分析是因有部分雨量站点雨量资料缺失，导致预报流量较实测流量系统偏小，对雨量资料修正后模型检验精度有较大提高，故未对模型率定参数进行修正。 根据《水文情报预报规范》（GB/T22482-2008）方案精度评定计算方法，洪峰峰量合格率为90%，洪峰峰现时间合格率为100%，方案综合合格率为95%，方案综合评定为甲级，可用于日常的洪水作业预报。
　　4.小结
　　本文利用中国洪水预报系统编制东江博罗站的预报方案，方案产流模型WM、SM、K等主要参数取值符合南方湿润地区参数特性，且方案综合合格率达到95%，故认为方案合理。中国洪水系统在博罗站的成功应用，说明其在受台风影响地区的适应性较好，能够作为东江流域水文预报的参考手段，同时也进一步完善了东江流域防灾减灾非工程措施，对于保障流域沿岸各地经济社会发展具有重要意义。
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