白山地區水文監測和預報技術

陳文芳 樸官寶

摘要:本文簡要介紹了白山地區站網布設情況,雨水情信息處理技術流程以及進行暴雨洪水分析、預報等一系列防汛保障體系。重點總結了白山地區在應對2004年重大汛情開展分析預報工作的成功經驗,對今后進一步加強白山地區水文情報預報工作,為防汛工作提供更及時準確的科學信息,都是十分有益的。

關鍵詞:水文監測預報白山地區

中圖分類號:P338 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(c)-0087-01

1 流域概況

白山地區地處吉林省東南部,長白山西麓,東經126°07′至126°41′,北緯41°30′至42°04′。西與通化市二道江區相連,北于柳河縣交界,南與集安市接壤,東北與江源區相連,東南與朝鮮民主主義人民共和國隔鴨綠江相望,邊境線長45km。

白山地區境內水系發達,河網密布,河流眾多。主要由渾江、頭道松花江、鴨綠江三大水系及其支流組成。區內有大小河流432條,其中流域面積大于500km2的河流14條,100～500km2河流41條河流,多呈東北至西南走向。地表水較為豐富,多年平均年徑流量為71.51×108m3,約占吉林省水資源總量的20%。

2 站網布設

白山地區現有水文站10處,站網平均密度為1785.2km2/站,低于世界氣象組織(WMO)水文站站網容許最稀密度溫帶300～1000km2的標準;雨量觀測點33處,站網平均密度為541km2/站,雨量站密度低于最稀站網密度300km2/站的標準。

根據本地區特點及站點布設情況,制定了白山水文站網發展規劃,使白山水文站網更趨合理。規劃成果見（表1)。

按報汛項目統計分為:流量測報項目12處,水位測報項目13處,雨量測報項目25處。按管理單位統計分為:水文自管20處,水利電力管理單位和市縣水利局管理5處水庫站。

報汛站分為常年站、汛期基本站和汛期輔助站三類,其中凡汛期和枯季都有測報任務的站為常年站,大中型水庫均屬常年站。截止2008年,白山市有省級以上各類報汛站25處:其中水文站7處、水庫站5處、水位站1處、雨量站12處。在所有這些報汛站中,中央報汛站13處,汛期向朝鮮報汛站4處,向松遼委報汛站11處,向豐滿電廠報汛站5處,向云峰電廠報汛站7處,向桓仁電廠報汛站2處。

3 雨水情信息的分析處理

為保證雨水情信息的快速分析處理,研發了白山水文水情數據庫,水情數據庫錄入了白山地區所有報汛站自建站以來的流量、水位、降水等歷史資料。2006年,水利部水文局替換了使用多年的《水文情報預報拍報方法》,重新編制了《水情信息編碼標準》,并要求吉林省從2006年3月1日開始施行新的編碼標準進行水情拍報,白山水文局也相應完成了新編碼處理軟件的安裝及實時水情數據庫檢索軟件的開發。2007年,開始使用水利部水文局的全國水情綜合業務系統,現采用實時水情數據庫系統軟件,對實時接收的報文進行入庫處理。2008年末白山地區完成了所有雨量站的水文自動測報系統安裝和調試。自動測報系統建設,由收集、傳遞和處理水文實時數據的各種傳感器、通訊設備和計算機等裝置組合而成。分成遙測站、信息傳輸通道和中心控制站(簡稱中心站)三部分,主要用于防汛和水利調度。在小流域范圍內只需幾分鐘時間即能完成數據收集和處理,及時提供重點河段、水庫的雨情水情。2008年度自動測報系統開始用于汛期的水文情報收集、水文站網資料收集兼顧洪水預報、調度及資料整編。計算機的使用由單機發展到計算機網絡和建立數據庫,使任何一個地方的終端都可以調用數據,共用情報,發布水情預報,工作效率明顯提高。

4 洪水預報技術

白山地區暴雨洪水頻繁發生,據歷史文獻和有關資料記載,建國以來,1953年、1956年、1960年、1986年、1995年、1998年、2004年和2010年白山地區發生大洪水,給社會經濟和人民生命財產造成嚴重損失。同時由于流域面積大,站網密度低,下墊面條件復雜,人類活動影響日益加劇,給洪水預報帶來極大的不確定性。為解決這一難題,廣泛借鑒同行業先進的技術成果,建立了預報系統,在近些年的洪水預報和防洪調度中發揮了巨大作用。

為確保洪水預報系統在今后的防汛工作中發揮應有的作用,白山水文局組織水情人員分別對20年自管站進行100年、150年和200年一遇設計洪水進行計算。利用這些預報系統,對區域內的暴雨洪水過程進行實時的預測預報工作。2004年7月20日,鴨綠江干流臨江站發生了大洪水,在不清楚朝鮮方面水庫放流的情況下,經過技術分析和論證,預報臨江站將于21日6時出現5800m3/s的最大洪峰流量,洪峰水位91.47m。實際洪峰于21日6時出現,實測洪峰流量為5630m3/s,洪峰水位91.37m,預報精度達到優秀。由于預報的準確與及時,為臨江市營救江心島上的14名游人和轉移個體商戶財產爭取了最佳時機,減少財產損失100萬,科學的預測分析為各級領導指揮臨江市的防汛工作及云峰水庫的安全調度提供了科學的依據,受到了白山市委領導以及防汛部門的高度表揚。