云南省明光河东营水文站洪水预警预报方案分析

刘楚文

摘要：近年来，云南省因强降雨引发的洪水灾害时有发生，暴露了高原山区中小河流预警预报的突出问题和薄弱环节。采用中国洪水预报系统，构建了东营水文站新安江三水源模型，并对其进行了参数率定，编制了东营水文站洪水预警预报方案。洪水预报精度测定结果表明：东营水文站新安江三水源模型方案精度评定为乙级，可用于发布预报。该方案提升了该地中小河流水文预警预报服务能力和水平，为中小河流防洪减灾提供帮助。

关键词：洪水预警预报;方案编制;东营水文站;明光河;云南省

中图法分类号：P338 文献标志码：A DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2021.03.001

文章编号：1006 - 0081（2021）03 - 0008 - 03

1 流域概况

明光河属伊洛瓦底江流域瑞丽江水系，发源于云南省腾冲县高黎贡山西侧中缅交界一带，主流源于腾冲县明光乡北部的河头山（河源海拔2 520 m），进入明光坝、固东坝称明光河，径流面积1 831.7 km2，年平均产水量24.996 6亿m3。

2 站网分布及水文资料

东营水文站是国家基本水文站、明光河流域干流控制站，地理坐标为东经98°32′，北纬25°38′，积水面积416 km2。该站建于1958年12月2日，包含1959～2018年共60 a洪水资料，包括大、中、小洪水年份。东营水文站以上流域内设有一座地盘关雨量站，该站由云南省水文水资源局保山分局于1958年设立，历史系列资料中雨量资料多为人工委托观测，大部分仅为日降雨量。2012～2013 年依托云南省中小河流建设项目，该雨量站改建为自动测报雨量站点，由保山分局负责观测和资料整编。

3   预报模型及参数优选方法

本次流域断面洪水预报方案采用中国洪水预报系统编制。方案编制过程中，水文模型使用新安江模型中的 SMS_3三水源蓄满产流模型、LAG_3 三水源滞后演算汇流模型[1]。参数优选方法选用中国洪水预报系统提供的 Simplex 方法和rosenbrock 方法[2]。

4 预报方案

4.1 方案构建

使用中国洪水预报系统构建东营水文站预报断面洪水预报方案。中国洪水预报系统进行模型率定建立预报方案，需要使用水文站、雨量站具有较高同步系列的资料[3]。东营水文站断面洪水预报方案有1个区间汇流。区间产流计算所用雨量站有东营、地盘关2站。方案计算时段为 1 h，采用 2017 年综合水位流量线转换成河道水位，方案输出为东营时段水位流量过程。方案蒸发资料采用东营水文站多年蒸发资料。

4.2 方案模型

产流模型方法采用新安江三水源蓄满产流（SMS_3），区间雨量权重计算采用泰森多边形法。汇流模型方法采用坡面汇流滞后演算（LAG_3）[4]。

模型调试选取2013～2018年历史资料计算水量平衡为0.000，蒸散发折算系数K=1.198;选取2013，2015，2016，2017，2018年共计5 a历史资料，9场次大、中、小型洪水率定参数;选取2019年历史资料9场次大、中、小型洪水进行模型检验。优化率定方法采用單纯形法。

各目标函数统计见表1。产流模型和汇流模型参数及其区间见表2和表3。

4.3 方案精度

按照GB/T 22482-2008《水文情报预报规范》[5]，降雨径流预报以实测洪峰流量的20%作为许可误差;洪量的许可误差参照洪峰流量的许可误差;峰现时间以预报时间至实测洪峰出现时间之间时距的30%作为许可误差，当许可误差小于3 h或1个计算时段长，则以3 h或1个计算时段长为许可误差;当1个预报方案包含多个预报项目时，预报方案的合格率为各预报项目合格率的算术平均值[5]。

通过对率定期的9场大、中、小型洪水进行精度统计，预报洪峰流量合格场次7场，不合格2场;峰现时间合格7场，不合格2场;洪量预报合格6场，不合格3场;综合预报合格率74.1%。率定期场次洪水预报精度详见表3。

通过对模型检验的9场大、中、小型洪水进行精度统计，预报洪峰流量合格场次6场，不合格3场;峰现时间合格9场，不合格0场;洪量预报合格6场，不合格3场;综合预报合格率77.8%。模型检验场次洪水预报精度详见表4。

5 预报方案等级评定

根据GB/T 22482-2008《水文情报预报规范》，预报方案精度等级由确定性系数和合格率两个指标评定[5]。东营水文站新安江三水源模型方案参数率定和模型检验的确定性系数分别为0.748和0.827，9场大、中、小型场次洪水综合预报合格率分别为74.1%和77.8%，两个指标均达到乙级精度标准，预报精度等级见表5。东营站新安江三水源模型方案精度评定为乙级，可用于发布预报。

6 结 语

通过对预报方案的确定性系数和合格率两个指标进行测定，东营水文站新安江三水源模型方案精度评定为乙级，可用于发布预报。东营水文站洪水预警预报方案的编制，提升了该地中小河流水文预警预报服务能力和水平，有助于本地中小河流防洪减灾工作。

参考文献：

[1] 王佩兰. 三水源新安江模型的应用经验[J]. 水文，1982，34（5）：12-18.

[2] 长江水利委员会水文局. 水文情报预报技术手册[M].  北京：中国水利水电出版社，2010.

[3] 刘志雨. 山洪预警预报技术研究与应用[J]. 中国防汛抗旱，2012，22（2）：41-50.

[4] 赵人俊. 流域汇流的计算方法[J]. 水利学报，1962，39（19）：209-211.

[5] GB/T 22482-2008 水文情报预报规范[S].

（编辑：李晓濛）