卧虎山水库洪水预报的编制及应用

杜雪梅，丁素媛，窦 冰

（济南水文水资源勘测局，山东 济南 250014）

卧虎山水库位于济南市玉符河的中游、历城县仲宫镇以下3km干流上，距济南市25km。由于水库北临济南市，西靠津浦铁路，张庄飞机场等，位置十分重要，万一水库的大坝出险，将给水库下游和济南市人民的生命财产造成极大的损失。近年来，随着人类活动对环境影响的增大，卧虎山水库流域下垫面情况发生了较大变化，水库原预报方案已不能满足现在运行的要求。为防患于未然，保障济南市人民生命财产的安全，2010年重新修订了《卧虎山水库洪水预报方案》。并针对济南市2010年雨水较往年偏多的特点，利用此洪水预报方案，对汛期两场大雨进行了预报，预报结果基本符合实际。

1 洪水预报方案的主要内容

方案编制时，在1991年原编制方案的基础上补充了1992—2008年的资料，并对原分析值进行了部分修改。方案分为三大部分：一是对流域自然地理特征、流域内水利工程概况进行了描述。二是介绍了卧虎山水库测站情况。三是对卧虎山水库预报方案进行了分项说明，详细阐述了产流方案、汇流方案、预报方案如何使用、方案的合理性检查、评定及方案适应能力分析。方案后附有大量的图表，以便于查询预报使用。这些图表对研究分析卧虎山水库流域的洪水状况提供了依据，但是，由于本流域范围广，近50年的资料年限跨度大，下垫面条件变化多等因素，预报精度不高，实际应用需多方考虑才能定论。

2 洪水预报方案的应用

2.1 来水情况预报

2010年8月13日接到省气象台天气预报，13日—14日将有大到暴雨，需要对卧虎山流域水情进行预报。通过水利局水情科了解到，卧虎山水库除险加固工程正在进行，现溢洪道无闸门控制，如果未来的降雨使得卧虎山水库水位超过汛限水位，将对下游河道构成威胁。取卧虎山水库8月8日—12日上游4个雨量站的降雨情况进行分析（如表1）：

表1 卧虎山水库流域4个水文站的降雨量表 mm

由表1可见，降雨集中在卧虎山水库西南部。通过调查，卧虎山水库上游来水情况如下：至8月13日9时，锦绣川水库进水仅30万m3，库容刚过死库容，蓄水量较少；锦阳川上游大会和亓城水库还差2m到汛限水位；锦云川上游八大岭水库还差1m到汛限水位。因此，卧虎山水库此次降雨应扣除锦绣川水库流域面积170km2，参与计算的流域面积为384km2，通过计算，卧虎山水库8月8日—13日降雨-水位关系如表2示。

据以上实测资料分析，此次卧虎山流域平均降雨量为83mm，暴雨中心在卧虎山水库库区周围，水库水位上升2.17m，库容增加246万m3。

卧虎山水库溢洪道堰顶高程为121.66m，以现有水位113.72m推算，水库来水超过1800万m3，将到达汛限水位。根据水情信息中心修订的卧虎山水库站降雨-径流关系曲线及洪水预报软件分析，若水位上升至汛限水位，卧虎山水库流域未来几小时平均降雨量需要达到100～150mm。

表2 卧虎山水库降雨-水位关系表

查询中央气象台预报，13日6时，渤海黄海出现6～8级大风，济南未来降雨会受此气漩影响，但考虑当时气候因素，预计强降雨过程不会持续很长时间，卧虎山流域全流域产流，径流深达到40mm以上的情况出现的机率不大，如果不出现极端天气情况，对除险加固工程不会造成影响。

2.2 洪水情况预报

据气象预报，2010年8月19日左右将有强降雨出现，对此需要进行洪水预报。

首先分析历史资料，2001—2010年10年间的7月下旬（每年的7月21日至7月28日）和8月上旬（每年的8月1日至8月10日）降雨量情况分析如表3：

表3 降雨量实测值 mm

分析表3可见，7月下旬卧虎山流域降水偏少，8月上旬突增。这是因为8月9日以来的降雨，受四号台风“电母”影响，副热带高压加充足的水气条件产生强降雨。

据济南市雨量发布平台统计，8月19日降大暴雨，仅19日4时至20日4时，卧虎山流域相关各雨量站雨量如下：卧虎山水库109mm，柳埠71mm，南高而98mm，西营84mm，枣林130mm，东泉泸128mm，锦绣川71mm，窝铺89mm。卧虎山水库水位突涨，除险加固工程正在进行，闸门处于全开状态，一旦水位越过溢洪道底高程，将会对下游造成影响。经预测，本次降雨可产生20～25mm的径流深，会产生760～960万m3的水，加上前期来水643万m3，水库将会有1400～1600万m3的进水，距离警戒库容，还差600万m3左右。若后期有连续暴雨，需引起高度重视。根据预报，防汛指挥部的领导非常重视，命令及时撤出施工队伍，并采取相应措施，启动应急预案，以备水位越溢洪道泄流的情况出现。

2010年19日至27日，连降大到暴雨，22日6时，卧虎山水库入库流量33.2m3/s，还差500多万立方米的溢洪道泄流，预计60h左右达到。24日19时45分，卧虎山水库开始溢洪，与估计时间相同。

8月19日的强降雨说明，对天气的认识不足，将会导致预报产生误差。2010年8月下旬的降雨也是近10年中降雨量最大、持续时间最长的一次，属于极端天气情况。此次降雨历时长、雨强小，对验证洪水预报方案起到了很大的帮助作用。

3 结语

通过2010年对卧虎山水库来水情况的预报及分析，若使预报数据准确，需要注意以下几个方面：

1）关注天气。洪水预报和天气息息相关，对天气情况的估计不足，直接影响到洪水预报的准确与否。2010年对8月下旬降雨的估计不足，就导致预报失准。2010年的降雨集中在8月下旬，这与常提到的“七下八上”雨水充足的说法不相符，如果凭经验来定，预报肯定会出现很大差异。因此，要准确进行洪水预报，就需要增加气象知识的积累，加强与气象部门的联系，提前通过气象预报来进行洪水预报。

2）掌握流域变化情况。由于洪水预报参考的资料都是十几年甚至是几十年所累积的，这期间，流域内下垫面情况变化复杂，原来的结论不能直接用以推断现在的水情，需要加以分析和换算得出结论。

3）了解水利工程指标的变化。历年来，卧虎山水库曾进行多次除险加固，水库的水利工程各项指标变化很大。相应的库容、水位等许多水利要素需随之进行调整，以适应当前情况的变化。

4）洪水预报精度有待提高。根据洪水预报方案可进行短期洪水预报，但进行中长期洪水预报有待于继续研究，因为中长期水文预报对水利工程规划建设将起到更加重要的作用，对节省人力、物力、财力，保障人民生命财产的安全至关重要。