清河水庫單位線不完全情況下的匯流預報

張志慧

（清河水庫管理局，遼寧 鐵嶺 1120003）

水庫洪水預報過程中越來越多的是非典型降雨，盡管水庫已有很多條經驗單位線和雨強單位線，但是也不可能滿足匯流預報的要求，從而影響洪水預報的整體精度，如何利用已有的單位線進行預報成為一個急待解決的問題。

1 匯流預報方法

1）利用已有的單位線模擬實際雨型的單位線進行匯流預報。

首先通過選擇類似符合降雨強度和降雨分布的雨強單位線，在不改變單位線整體形狀的前提下，按比例修尖或坦化單位線，也可以對單位線的時段進行提前或滯后，通過這些手段能使洪峰流量、峰現時間的預報結果更接近真實值，同時再配合使用已有的經驗單位線進行對比。

該流域雨強單位線主要分為降雨在上游、降雨均勻和降雨在中下游兩種情況。而實際發生的降雨卻不能用這兩種類型的雨強單位線完全概括。例如，時段降雨在上游和下游雨強比較大而在中游很小或沒有降雨，或者降雨完全在中游而其他地區很小等等不同的情況，若經驗單位線不能滿足雨型的要求，那么通過修改已有類似單位線進行匯流預報。

2）通過人為經驗調整凈雨進行匯流預報。

當預報和實際誤差比較大的時候，可以根據人為的經驗增加或減少預報凈雨量，以期望預報和實際擬合的更好，此時個人的經驗尤為重要。同時可以結合上面所講的對選擇的類似單位線的修改的辦法，可以使預報結果較為理想。

3）計算實例。

以上這兩種方法均以2007年的一場洪水為例子，計算結果見表1。

2 經驗單位線的推求

推求單位線首先要選用適當的資料，將流域出口端面具有代表性年份的洪水期流量過程及其響應的流域平均雨量過程繪制出來，選擇幾次降雨歷時比較短，漲落明顯，并且前、后期無降雨或者雨量比較小容易分割的洪水過程作為分析對象，最好對不同降雨強度及其不同暴雨中心位置的各種洪水過程都能選出典型。分割選出過程的地下徑流量和不是本次降雨形成的前、后期徑流量，得到作為分析單位線用的地表徑流過程線。根據與選用的洪水過程響應的流域平均降雨過程，由該流域的產流計算方案算得時段徑流深。各種時段徑流深之和應該與分割過程所得的地表徑流總量相等。如果不相等，應該找出產流方案的誤差還是過程線分割不當等方面的原因。經過適當調整使得兩者相等。

表1 實例計算表

清河水庫經驗單位線的推求主要采用直線比例圖解法、和試錯法。

2.1 直線比例圖解法

已知地表徑流過程 Q （t）,各時段末流量為 Q1，Q2，Q3，…；響應時段徑流深為 R1，R2。求單位線q(t)。由單位線假定可以知道，地表徑流過程是R1，R2分別形成的兩個過程疊加的結果。R1過程的各時段末流量是a1，b1，c1，…；R2的過程各時段末流量是a2，b2，c2，…。因為第一時段末流量Q1與R1有關，所以Q1=a1；第二時段末流量Q2是R1的第二時段末流量b1和R2的第一時段末流量a2的組成，即 Q2=a2+b1。 因為 a1/a2=R1/R2，a2=a1·R2/R1，b1=Q2－a1·R2/R1； 同理 b2=b1·R2/R1，c1=Q3－b1·R2/R1；…編制程序計算表格，具體計算示例見表2。

表2 直線比例圖解法計算表格

上述計算方法得到的單位線有的時候出現鋸齒狀和負數，遇到這種情況要判定和修正R1或者q1，使得各個時段徑流深分析出來的單位線大體相同。

2.2 試錯法

當時段超過3個時段，用以上方法不能得到滿意的結果，單位線可以改用試錯法推求。首先假定一條單位線，把幾個徑流比較小的過程推算出來，用假定的單位線推求其他凈雨所形成的過程。如果轉換的結果與原來的假定單位線有差別，應該按照修改單位線并且重復推算直到相符為止，最終假定的單位線就是所要求的單位線，編制程序計算表格。具體計算示例見表3。

表3 試錯法計算表格

3 結 語

通過以上方案的實施能夠在一定程度上彌補單位線的不足帶來的洪水預報誤差，提高洪水預報精度，編制程序計算表格來推求經驗單位線，簡潔、直觀，計算迅速。