暴雨移植情景下陆浑水库洪水模拟分析及应对策略研究

摘 要：极端天气事件引发的暴雨洪涝灾害严重威胁水库的安全运行，从极限思维和底线思维的防汛观念出发，通过移植“７５·８淮河暴雨”和２０２１ 年“郑州７·２０ 暴雨”到陆浑水库进行洪水模拟，开展了暴雨移植情景下陆浑水库洪水模拟分析及应对策略的研究。研究结果表明：暴雨移植情景下陆浑水库现状工程的泄洪能力不足，水库需要增建非常溢洪道；非常溢洪道老虎沟出口方案施工工程量略大于汤池沟出口方案，但是后者涉及人员搬迁难度较大，故倾向于前者。根据模型试验结果对非常溢洪道的设计规模和方案进行了优化和完善。

关键词：暴雨移植；洪水模拟；应对策略；陆浑水库

中图分类号：ＴＶ１３１．６１ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．０８．００８

引用格式：赵留香，刘颜珲，程会娟，等．暴雨移植情景下陆浑水库洪水模拟分析及应对策略研究［Ｊ］．人民黄河，２０２４，４６（８）：４３－４８．

０ 引言

水库在防洪、供水、灌溉、发电、生态等方面发挥着重要作用，是开发水资源和防治水灾害的重要工程，水库的安全运行影响范围广，关系到流域的防洪安全，保障水库运行安全至关重要。极端降雨事件所引发的洪涝灾害严重威胁水库的安全运行，而暴雨移植对于水库应对极端降雨事件具有重要意义，模拟暴雨移植情景下水库洪水演进过程，对于水库应对极端降雨事件有重要指导作用。

受全球气候变暖影响，极端天气事件引发的暴雨洪涝灾害频发、突发，众多学者预测了暴雨洪水移植情景下区域可能的最大降水和洪水。Ｊｉｎ 等［１］ 以无定河“７·２６”暴雨为例，利用Ｐ－ＩＩＩ 分布建立移植相邻特大暴雨等３ 种情况下李家河站和丁家沟站降雨频率曲线，并计算了各站降雨重现期，考虑到暴雨的移植问题，建议在分析暴雨重现期时考虑当前最大值，移植相邻特大值。苑瑞芳等［２］ 将赤桥流域率定得到的洪水预报模型参数移植到其他水库流域进行水库入库洪水预报，证实该方法具有一定的可行性。Ｋｏｎｇ 等［３］ 引入分布式模型ＴＯＰＫＡＰＩ，通过参数移植的方法对缺乏资料流域洪水进行预测，结果表明，模型在缺资料流域的洪水预报中表现出良好的性能。李红莉等［４］ 引进美国的局地分析预报系统（ＬＡＰＳ），通过对其进行局地移植，实现天气预报业务中对于多种中尺度资料的有效利用，该系统能够融合多种非常规观测资料，提供包含丰富中尺度信息的高分辨率的中尺度分析场［５］ 。Ｃｈｅｎ 等［６］构建三维ＤＥＭ 模型模拟城市内涝灾害，模型仅需局部地理数据和降雨数据，便于移植到其他地区，可为水库等汛期防洪提供重要思路和方法。牟丽琴等［７］ 以汀江流域为例，分别采用当地模式、移植模式、组合模式估算了研究流域面平均的可能最大暴雨。刘树锋等［８］ 移置西枝江流域“７９·９”暴雨，计算韩江流域可能最大暴雨，并利用洪水预报系统推求韩江流域可能最大洪水，为韩江流域防御特大洪水研究提供基础依据。张叶晖等［９］ 基于历史降雨资料将莫拉克台风暴雨最大２４ ｈ 实测暴雨中的辐合雨分量分割，并将其辐合雨成分移置到香港地区，估算出香港地区的可能最大降雨，其最大中心值与香港地区历史暴雨中心值一致。华家鹏等［１０］ 对１９３５ 年７ 月长江中游的特大暴雨移置可能性和移置的位置进行分析，并对其进行水汽放大和移置改正，最终推求出江坪河流域可能最大暴雨。张婉丽等［１１］ 从移植２０２１ 年“郑州７·２０ 暴雨”入手，对黄河流域三花间区域进行洪水演进分析，模拟桃花峪水库的入、出库洪水情况，表明建设桃花峪水库能够有效控制小浪底至花园口区间洪水。