浑河沈阳水文站断面水情预警标准研究

赵源媛

（辽宁省水文水资源勘测局沈阳分局，辽宁 沈阳 110015）

1 概 况

浑河，发源于抚顺市清原县长白山支脉滚马岭，流经抚顺市、沈阳市、辽阳市、鞍山市等11个市、县，至三岔河与太子河汇流后，经营口市入渤海。浑河干流河长415.4 km，流域面积 11481 km2；流域内山丘区占 67%，平原占33%。浑河干流建有控制性工程大伙房水库，水库位于浑河上游抚顺县章党附近，距沈阳市约60 km。

沈阳水文站是国家基本水文站，是辽河流域浑河干流最重要的控制站，位于沈阳市和平区南京南街，集水面积7919 km2。1958年大伙房水库建成拦洪，水库集水面积5437 km2，控制了沈阳站集水面积的68.5%。大伙房水库对浑河干流洪水的调蓄作用十分明显，“削峰错峰”显著。沈阳站洪水过程由大伙房水库放水、大伙房～沈阳区间来水两部分叠加组成。

2 水情预警标准确定方法

根据《水情预警发布管理办法（试行）》规定（国汛［2013］1号）（以下简称预警办法），水情预警按照洪水量级及其发展态势，由低至高分为4个等级，依次用蓝色、黄色、橙色、红色表示，即洪水蓝色预警（小洪水）、洪水黄色预警（中洪水）、洪水橙色预警（大洪水）、洪水红色预警（特大洪水）（小中大特大洪水的频率标准参照水情情报预报规范）。浑河沈阳水文站警戒水位（流量）、保证水位（流量）以及洪水重现期，确定了该站预警标准。

3 水情预警指标的确定

3.1 防汛特征水位（流量）确定

根据辽宁省水利水电勘测设计研究设计院《辽河流域（辽宁省）重要控制站特征水位研究报告》成果，浑河沈阳站警戒水位37.993 m，在水位—流量曲线上查得相应流量为1800 m3/s；左岸保证水位41.483 m，保证流量4939 m3/s，右岸保证水位42.603 m，保证流量6294 m3/s。

3.2 洪水频率分析

以沈阳站实测流量系列为依据进行洪水频率分析。沈阳站现有实测资料系列为1935—1945，1947—2013年。考虑到大伙房水库对洪水的调节影响，本次采用大伙房水库建成运行后的资料系列1959—2013年进行洪水频率分析。采用年最大值法选样，采用求矩适线法、绘线读点适线法、离差平方和最小优化适线法进行洪水频率分析，以皮尔逊Ⅲ型曲线配线。结合辽宁省洪水特性，Cs/Cv值取2.5，分析结果，见表1。其中，求矩适线法采用矩法粗估参数，固定Cs/Cv及均值，优化Cv；绘线读点适线法粗估参数后，固定Cs/Cv及均值，优化Cv；离差平方和最小优化适线法固定Cs/Cv=2.5，在一定范围内优化Cv及均值。

表1 沈阳站洪峰频率分析成果

3.3 水情预警标准确定结果

1）蓝色预警标准

依据预警办法，洪水蓝色预警标准阈值应接近警戒水位（流量）。由辽宁省水利水电设计研究院（以下简称省设计院）《辽河流域（辽宁省）重要控制站特征水位研究报告》成果及沈阳站水位—流量关系曲线可知，沈阳站警戒流量为1800 m3/s。此次取1000 m3/s为沈阳站洪水蓝色预警标准，其流量重现期约为5年一遇。

此外，据沈阳站近年观测资料可知，测站附近浑河码头上水流量为1500 m3/s左右。据此分析，沈阳站洪水蓝色预警标准采用1000 m3/s。

2）黄色预警标准

依据预警办法，采用沈阳站警戒流量作为洪水黄色预警标准阈值。由省设计院特征水位成果及沈阳站水位-流量关系可知，沈阳站警戒流量为2000 m3/s。

3）橙色预警标准

预警办法推荐采用保证水位（流量）作为洪水橙色预警标准阈值。由省设计院成果可知，沈阳站左岸保证流量为4939 m3/s，右岸保证流量为6294 m3/s。考虑到沈阳站以下浑河干流暂无预警站点，沈阳站大水预警尚需适当考虑下游防汛工作需求。依据辽宁省水利厅《防洪调度新方法及应用》成果，浑河下游干流黄蜡坨水文站保证流量4000 m3/s，邢家窝棚水文站保证流量4000 m3/s。在大水时按不利条件，取洪峰沿程衰减系数为1，故以4000 m3/s为沈阳站洪水橙色预警标准。

4）红色预警标准

依据预警办法，可选历史最大洪水洪峰流量或重现期为50年一遇的洪峰流量作为红色预警标准。考虑到沈阳市区河段防洪标准较高，预警标准可在50年一遇洪峰流量（3300 m3/s）的基础上略有提高。此次以沈阳站左岸保证流量4939 m3/s（保留3位有效数字，取4940 m3/s）为洪水红色预警标准。该流量接近大伙房水库建成以来（1959—2013） 沈阳站最大流量 5010 m3/s（1995年）。见表2。

表2 沈阳水文站洪水预警指标方案

3.4 合理性分析

为保证水情预警标准的科学、合理，依据1959—2013年沈阳站实测洪水过程，对不同等级的水情预警指标阈值进行合理性分析。按照年最大值选样，统计1959—2013年间拟发布不同等级洪水预警的次数，并对重现期进行评估，结果见表3。表3表明，1959—2013年共55年间，蓝色、黄色、橙色、红色预警超警次数分别为12次、10次、1次、1次，重现期分别为 5年 1遇、6～7年 1遇、33～34年1遇、62～63年1遇，接近预警办法提供的参考值，并且符合浑河沈阳水文站河段历史洪水发生规律，本文确定的预警指标较为合理。

4 结论

1）水情预警意义重大，责任艰巨。

水情预警标准是防汛抗旱的基本依据，合理的水情预警对于提高防汛抗旱的减灾效益极为重要。合理确定其取值，对于及时发布预警信息，特别是沈阳水文站附近有旅游、橡胶坝、城市景观带等重要设施，又是山区到平原重要控制站，都能发挥重大的经济效益和社会效益。

表3 预警指标合理性分析

2）对于其它站具有借鉴意义。

此研究以预警办法的方法为基础，综合考虑浑河沈阳水文站警戒水位（流量）、保证水位（流量）以及洪水重现期，文中确定水文站洪水预警指标的方法可为其他流域与断面提供参考，具有较强的推广应用价值。

依据沈阳站历史实测洪水过程，不同等级的水情预警指标阈值接近预警办法提供的参考值，并且符合浑河沈阳水文站河段历史洪水发生规律，本文确定的预警指标较为合理。

［1］中华人民共和国水利部水文局，水情预警发布管理办法（试行），2013年.