广东省暴雨径流查算图表在宁远河水文预报中的运用

王槐南 邢向峰 陈太芳

（大隆水利工程管理局 海南三亚 572022）

《广东省暴雨径流查算图表手册》（以下简称《手册》）为广东省水文总站根据各地（含海南）实测资料总结出来的以广东省综合单位线法为主，推理公式法为辅的经验方法。该《手册》主要为设计服务，适用于集水面积小于 1000km2的水利工程。鉴于该手册总结于较好的基础资料，且简单易行，故本文尝试将这两种经验方法应用在宁远河水文预报中。

1 广东省综合单位线法原理

广东省综合单位线是选用集水面积为2.30～950km2的 50个水文站共 639场雨洪对应资料综合分析得出的。该方法主要由产流分析和汇流分析两部分组成，产流分析采用初损后损法，汇流分析采用无因次单位线ui～xi表达的经验线型进行卷积计算。

具体计算步骤如下：

（1）确定单位线滞时m1(为集水区内各点降水汇集到出口断面的平均汇流时间)。通过集水区域特征参数关系图，其中L为干流河长；J为干流坡降。

（2）确定适宜计算时段。查附表 5广东省不同集水面积适宜计算时段tΔ表。

（5）设计雨量分配。按《手册》中提供最大24小时和最大3天的设计雨型进行分配。分配好设计净雨过程后，即可用综合单位线推流：按公式计算单位线，tu可通过附表查得；为单位线总重；pt为上涨历时，可由pt=（m1+0.5 tΔ）/1.595求得。

2 推理公式法原理

推理公式法以陈家琪等人提出的中国水科院推理公式为基础，推求洪峰流量mQ 及相应汇流历时τ：

式中：ht为t历时的净雨总量；m为汇流参数，查附表可得，其余参数同上。

根据公式（1）和公式（2），采用递归算法，即可求得洪峰估计值。

推理公式法计算设计雨量过程与广东省综合单位线法相似，推求设计洪峰关键在于正确确定m的取值范围。

3 运用实例

3.1 流域概况

宁远河为海南第5大河流，地势东北高西南低，河床平均坡度4.62‰，集水面积1020km2。受海洋季风影响，流域全年降水绝大部分集中在汛期（5～10月）,降雨突发性强，洪水陡涨陡落。流域上建有毛拉洞水库、南塔电站、大隆水库、抱古水库等水利工程，本文仅对大隆水库进行研究。

大隆水库位于宁远河中下游地区，水库集水面积 749 km2。宁远河上游建有一座中型水库毛拉洞水库，总库容为4895万m³，集水面积为87 km2。该水库溢洪道为无闸控制。前期降雨较少情况下，毛拉洞水库未蓄满，此时大隆水库集水面积为662km2。

3.2 广东省综合单位线法

在实时洪水预报工作中，降雨过程已知,无需再做推求。只需按公式推求净雨过程。tH为相应时段降雨量，根据大隆水库集水面积大小确定单位时段tΔ=3h。划分时段降雨量时，应以不拆散最大降雨时段为原则。将所得净雨过程与单位线进行卷积计算即可求得预报洪峰流量，见表1。

3.3 推理公式法

本文采用图解法推求预报洪峰流量。根据公式（1）计算不同历时范围内的洪峰流量，按式（2）反推不同洪峰所对应的汇流历时。（1）分别计算 1～10个小时最大降雨量所形成的洪峰流量；（2）根据附表查m，将可能的洪峰流量值（取3～4个可能洪峰值试算）反推汇流时间τ。建立以时间为X轴，洪峰流量为Y轴的坐标系，绘制Qm～t、Qm～τ曲线。若两曲线相交，则相交值为预报洪峰可能解，见表2。

表1 广东省综合单位线法洪水预报结果表

表2 推理公式法洪水预报结果表

3.4 模拟结果分析

两种方法预报的洪峰相对误差均在《水文情报预报规范》“降雨径流预报以实测洪峰流量的20%作为许可误差”的许可误差范围内。

广东省综合单位线法预报精度略高于推理公式法，这是由于前者有较好的资料基础。参数的选择至关重要，应根据参数的物理意义，结合实际情况进行调整。例如使用广东省综合单位线模拟 050926号洪水时，分析得知成峰降雨强度大，前时刻降水充足，全流域土壤蓄满产流，土壤表面形成水膜，取下渗=0.0，且流域暴雨中心位于下游地区，相应缩短单位线滞时m1=3.0。一般情况下取m1=5.2，=4.3。同样地，推理公式法在使用过程中也需结合实际情况，根据物理意义调整参数。当降水强度较大时，且集水面积内暴雨中心距离库区较近，可相应缩短汇流历时τ，当前期土壤含水量较高时，可相应减小下渗。一般情况下，τ大于m1。

4 结语

广东省综合单位线法及推理公式法参数较少，容易掌握，可作为无资料地区洪水预报参考方法。在使用时，可同时使用两种方法，互为印证，提高预报结果的准确性和可靠性。

对于集水面积较大的工程或断面，由于计算时段划分过粗，不宜使用广东省综合单位线计算洪水总量。

在使用推理公式时，考虑到暴雨中心的位置变化，宜将mθ作为动态值使用。

1 广东省水文总站.广东省暴雨径流查算图表使用手册[M].1991

2 SL250—2000水文情报预报规范[S].

3 陈家琪，张恭肃. 小流域暴雨洪水计算[M].北京：水利电力出版社，1985

4 包为民. 水文预报[M].北京：中国水利水电出版社,2006.