承德市区洪水预报方案设计

　　承德市位于河北省洪涝灾害发生极为频繁的地区。 近年来，暴雨洪水频发给承德造成了严重的经济损失。与此同时，流域内下垫面受水利工程、挖沙、河床下切等因素影响发生了很大变化。因此，我们对流域的水文气象特性和下垫面情况重新收集分析，基于中国洪水预报系统， 建立新的洪水预报方案，以提高洪水预报的精度和延长有效预见期，为承德市区防洪调度及防灾减灾工作提供决策支持和服务。

　　1.概况

　　1.1水文气象和暴雨洪水

　　承德市气候属于大陆性季风气候。

　　因受西伯利亚冷空气团及副热带太平洋气团影响， 各地区之间气候差异悬殊。 年蒸发量坝上地区 1200mm,中部1500mm,南部 1800mm. 多年平均降水量 533.1mm,年内降水分布主要集中在6~9 月份，占全年降水量的 80%左右。

　　承德地区暴雨洪水出现频率高，季节性强。 7、8 两个月是承德市的主汛期。 承德为全省的多雨区，但降水量时空分布不均，加之单点暴雨突出，导致境内洪涝灾害、滑坡泥石流灾害频繁发生。 洪水主要由暴雨形成，多发生在 6~8 月份，尤以 7 月下旬至 8 月上旬最为集中。其特点是陡涨陡落、历时短、灾害性大。

　　1.2地理位置

　　承德水文站位于承德市市区，东经117°56′，北纬 40°58′，为迎风山区区域代表站 , 武烈 河控制站 , 集水面积2460km2, 其肩负着为承德市市区提供防洪决策的艰巨任务。

　　1.3河流河网情况

　　武烈河---滦河一级支流，发源于隆化县鹦鹉川娘娘庙分水岭，流经隆化县、承德县、双桥区，于承德市双桥区鹙窝汇入滦河，河长 106.23km,平均坡度10.8%,流 域面积 2590.94km2. 多 年平均径流量 2.2259 亿 m3, 实测最大洪峰流量 2580m3/s（1962 年 7 月 26 日 ），调查最大洪峰流量 4630m3/s （1938 年 ）。

　　河网密度 0.17km/km2, 流 域形状系数0.224. 河道纵坡 4.8%,流域平均宽度24.4km.

　　2.方案研究思路及模型应用

　　承德水文站洪水预报方案采用中国洪水预报系统相关技术， 根据流域上下游特性确定模型的输入、输出，在其基础上确定模型结构， 进行模型率定、校核，增加模型方法、作业预报和方案管理等。 中国洪水 预 报 系 统 采 用 的方 法 主 要 有 河 北 雨洪模型、新安江三水源 蓄 满 产 流 模 型（SMS_3）、 三水源滞后 演 算 汇 流 模 型（LAG_3）、 马斯京根分 段 连 续 演 算 模 型（MSK）。

　　承 德 地 处 山 区半 湿 润 半 干 旱 气 候带，径流的来源是降雨。 多年的研究和实践 表 明 这 类 地 区 的降 雨 产 流 机 制 主 要是 先 超 渗 后 蓄 满 产流。 基于中国洪水预报系统，经过多次率定实验表明，承德站洪水预报方案产流采用新安江三水源蓄满产流模型（SMS_3），汇流采用三水源滞后演算汇流模型（LAG_3）较为合适。

　　3.洪水预报方案的构建

　　3.1资料分析

　　雨量站的选用： 经雨量资料分析，承德水文站以上区间内有承德、 荒地、坝底、七家、两家、韩麻营、小西山、三道沟门、三家、头沟、双峰寺 11 个站的雨量资料，资料系列均满足摘录要求。

　　水文站的选用：承德站上游没有水文站控制，故而只考虑一个区域构建方案。用于构建本方案的资料审查情况见表 1-1.蒸发站的选用：选用上游临近的庙宫站蒸发资料。 见表 1-2.【1】

　　
　　3.2预报方案构建

　　承德水文站集水面积 2460km2,建站以来最大流量为 2580m3/s,承德站上游没有水文站控制，故而只考虑一个区域构建方案。

　　经中国洪水预报系统多次对比、率定得出，预报方案区间输入采用蓄满产流 模 型 （SMS_3） 和 滞 后 演 算 模 型（LAG_3）；雨量站控制权重采用泰森多边形法。 方案计算时段为 1 小时，方案输出类型为水位流量。预报站码采用承德站的水情编码30102900,预 见期选用 2 个 小时 ,预热期 30 天。

　　4.模型参数率定及检验
　　
　　方案参数率定采用 1991、1992 两年资料进行率定。率定方法采用单纯形法。 场次洪水误差统计见表 2-1.

　　5.方案评定及应用效果
　　
　　由上述参数率定结果可知，洪水过程拟合效果较好，各参数符合该地区的洪水特性，场次洪水误差均小于 20%,在允许范围内， 根据确定性系数 0.902评定该预报方案为乙级，可用于洪水预报作业。

　　本方案研制成功后已经用于对承德站洪峰流量进行预报。但因今年未发生较大洪水，仅对几场较小洪水进行预报，精度较高。 对于大洪水的预报效果还需进一步检验。