合河水文站“2016.7”洪水预报误差及成因

□王燕鹏

（河南省新乡水文水资源勘测局）

1 合河水文站以上流域概况

合河水文站地处太行山脚下，属海河流域南运河水系。合河站以上集水面积4 203 km2，其中大部分为山区，主要河流有蒋沟、大狮涝河、新河、运粮河、山门河、纸坊沟、峪河、石门河、百泉河、黄水河等13条河流，其中大部分发源于山西省和河南省焦作、辉县市山区，呈梳子型汇入卫河。合河水文站位于河南省新乡县合河乡后贾村，东经113°46′、北纬35°21′，为卫河流域共产主义渠的首要控制站，是新乡市海河流域防汛的前沿哨所。

2 降雨情况

2016 年7 月9 日新乡市区和辉县市普降暴雨、特大暴雨。10 d后再次遭遇强降水过程。7月18日15时到19日20时，受黄淮气旋影响，辉县市及辉县市西部北部山西境内普降大到暴雨、局部特大暴雨，合河水文站以上平均降雨量158.70 mm，最大点降水量辉县南坪站473.50 mm，降水量超过400 mm的笼罩区域为45.30 km2。主要降雨时段集中在19 日6 至12 时，降水量为267 mm。

降雨的特点：强度大，历时短，面积集中，易引发山洪。事实确实如此，辉县市石门水库、宝泉水库等均出现泄洪和溢流，山区河道同时涨水，造成辉县市山前冲积扇上的多条河道多河段决堤。洪水是卫河上游自“1996.8”洪水以来20 a 最大的一次暴雨洪水。

3 上游中型水库拦蓄情况

卫河流域合河水文站以上的宝泉水库和石门水库。降水前两座水库总蓄水量为4 865 m3，宝泉水库自然溢流和石门水库提闸泄洪前，两座水库总蓄水量达到7 880 m3，拦蓄洪水3 015 m3。石门水库从7月19日12时40分开始泄洪，泄洪2 933 m3，最大泄流量400 m3/s；宝泉水库从19 日14 时开始溢流，泄洪4 761 m3，最大泄流量1 380 m3/s。石门水库、宝泉水库共泄洪7 694 m3。

4 洪水预报

4.1 预报方案

降水前合河水文站以上前期影响雨量为38.00 mm，依据海河委员会2007年修定的海河流域实用预报方案中的前期影响雨量、时段雨量和地面径流深相关线形图，查线得地面径流深58.30 mm，将地面径流深代入单位线中得到预报的洪峰流量为1 310 m3/s，峰现时间为20日14时。

4.2 对流量预报结果进行分析和修改

根据降水强度和降水量与1996 年8 月4 日洪水较为接近（1996年降水量为188.90 mm），且水库蓄滞洪水量也基本接近（1996 年为2 670 m3），所以参考1996 年8 月4 日的洪峰流量。1996 年合河站的实测洪峰流量为1 000 m3/s，使用本方案对1996 年的洪水进行预报得到的洪峰流量为1 646 m3/s，以此为据，推测本场洪水的洪峰流量约为800 m3/s。同时，一方面考虑到新乡这几年地下水开采严重，地下水位持续处在较低的位置，洪水回补地下水可能会较多；另一方面新乡刚遭遇7月9日强暴雨，但范围不大。最后综合分析确定本次洪水的洪峰流量为750 m3/s。

4.3 对峰现时间的分析与修改

“96.8”暴雨洪水实测主雨结束至峰现时间为22 h。一方面考虑本场暴雨中心位于辉县，相对1996年暴雨接近出山口，汇流时间会缩短；另一方面近20 a未有大的暴雨洪水过程，河道行洪能力较差；此外南水北调工程横穿峪河、黄水河、石门河等河道，河口收窄，对行洪也有一定的影响，汇流时间会增长。综合分析推测本场洪水主雨结束至峰现时间为30 h，即洪峰将于7月21日凌晨2时出现。

5 预报误差及原因分析

暴雨洪水合河水文站实测流量285 m3/s，峰现时间为7月21 日6 时，洪峰流量和出现时间与预报数据出现非常大的误差。随后对实测过程和预报重新梳理对比得知，两场洪水径流总量差别不大，但本场洪水洪峰流量小近六成，且洪峰持续约9 h。也就是说洪水被严重坦化才导致了洪峰流量的减小和时间的推迟。面对如此大的预报误差，急需找到原因，随后成立洪水调查组进行实地查勘，最后总结原因如下。

5.1 河道萎缩行洪能力减弱

自1996 年暴雨洪水至今已20 a，未发生大的或稍大的暴雨洪水，农民在河道开垦荒田、广植树木和玉米等高杆作物，改变了河道原有形状，使河道过水断面萎缩，洪水下泄能力减弱，导致洪水汇流时间长，坦化更为严重，削减了洪峰。建议相关部门对河道进行清障，禁止农民在河道内种植作物。

5.2 河堤多处决口造成水量损失

河道多年无洪水，农民缺少了对洪水的防范意识（如峪河南支和峪河北支及石门河等），对河堤取土造成河堤失去防洪功能。同时由于降水历时短强度大，水库泄洪量集中，但河道被树木等作物影响，行洪能力弱排水不畅水位抬高，造成河堤多处决口，洪水四溢，以致辉县博壁镇、峪河镇等数个乡44.50万hm2良田被淹，部分积水深达1.20 m。赵固煤矿塌陷区约1.70 km2滞蓄水量约400 万m3。建议相关部门进行复堤，部分河段进行清淤。

5.3 小型工程拦蓄影响

近年来山区河道上修建许多小型水库和旅游用拦蓄闸坝，对水量进行拦截，洪水预报时未进行考虑。

6 结论及建议

通过洪水预报误差分析，对目前的河道下垫面情况有了详细的了解，重新认识了每条河道的行洪能力，认识到河堤对洪水的防护能力，为以后发生暴雨洪水进行洪水预报时考虑这些影响因素，为更及时更精准地为防汛部门提供决策依据提供帮助。这次洪水预报结果虽精度较差，但为今后的洪水预报提供借鉴。首先预报人员要熟悉河道特性，了解流域内每条河流的行洪能力，如超过防洪能力要考虑决口分洪的问题；其次不能只满足于我们水文部门的资料，要多与当地基层水利工作人员信息互通，全方面了解实时水情信息。