新安江模型在在洪水預報中的研究分析

梁曉鑫

【摘要】：新安江模型是在經過長期的實踐下和基于對水文規律深度認識的基礎上建立的一個概念性水文模型，其具有一定的物理意義，能夠反映出河流的水文特征和降雨徑流的形成過程，其在河流洪水預報中有著較大的應用之處。對此，本文主要對使用新安江模型做預報的墓底河水文情況做了相關的闡述，并同時對新安江模型在墓底河洪水預報中的實際應用進行了相關的分析。

【關鍵詞】：新安江模型；洪水預報；暮底河

【引言】：水文預報方案是洪水作業預報中的基本依據，其對于中小河流防洪水預報有著較大的有利之處。在墓底河中應用新安江模型進行洪水預報，首先要根據洪水預報的任務，來確定預報斷面和預報的要素，以對預報的流域及其的基本情況合基礎水文信息等資料進行采集，在采集后再分析流域的斷面洪水行洪規律，并根據斷面洪水的特點來選用洪水預報模型和方法，以建立起預報要素的推算方法。墓底河使用新安江模型進行洪水預報的目的是為了對流域的洪水出流情況進行精準的計算，提高洪水預報的準確性。

1、對應用新安江模型的墓底河洪水概況分析

1.1 墓底河的流域概況

暮底河歸屬于紅河流域瀘江水系盤龍河一級支流，其發源于文山州薄竹鎮薄竹山，在文山市開化鎮暮底河村匯入盤龍河，中上游稱順甸河，下游稱暮底河。墓底河的河流總長為42.1km，落差是1725m，河床平均比降為18.2‰，流域面積大概是295.5 km2作用。由于墓底河雨季受到季風環流的控制，使得其每年在5月到10月期間不斷的發生暴雨情況，降雨量也達到了全年雨量的80%以上。

1.2 墓底河流域暴雨洪水特性

暮底河流域的洪水主要來自于暴雨，成因關系非常的密切，且暴雨與洪水基本處于同頻率。通過對暮底河水文站實測資料的分析發現：墓底河一次洪水過程的一般不超過37h，且起漲歷時在3～8h之間，主要以單峰為主，峰高而量小，屬于典型的山區性小流域陡漲陡落的洪水特性。墓底河流域內平均最大24h暴雨量為77.0mm，基本是以單點式為主，具有暴雨歷時短、強度大（多年平均雨強為33mm/h）、暴雨集中程度高（多年平均6h暴雨量占24h暴雨量的70.9%，1h暴雨量占24h暴雨量的42.9%）的特點。墓底河發生洪水災害的原因是因為受到了較長時段的累積面降雨，其單一站點受到較大降雨不一定會形成洪災，但若流域性長歷時面降雨達到一定量級，必會形成洪水造成災害。

2、墓底河應用新安江模型的洪水預報方案

2.1 預報模型確定及參數優選方法

暮底河（伍家寨斷面）的水文站預報方案如下：

墓底河還未建設水文站，由表1.1可知，暮底河與盤龍河流域的水文特性基本相似，且流域距離比較相近，因此參數移用鄰近的下墊面條件相似的盤龍河流域龍潭寨水文站參數率定的結果，并用預報斷面他披、高枧槽、壩心、小街、戈革、伍家寨等站來建立起預報模型，用于進行洪水預報。龍潭寨站參數率采用的是SMS_3（新安江三水源蓄滿產流模型）和LAG_3（三水源滯后演算匯流模型），擬合龍潭寨站洪水來進行預報，同時參考了龍潭寨站的實測流量資料，選取了2013～2014年2場洪水進行參數的率定。預報模型參數優選是通過水量平衡方法初步來進行參數擬合的，然后按照目標最佳擬合法對洪水參數進行優選。暮底河暮底河（伍家寨斷面）。

表1流域水文特性對比表

2.2 預報方案

2.2.1 預報站點選用

盤龍河流域龍潭寨站方案一站點選用：

雨量站的選用：流域內有膩革龍、地白、白色姑、車白泥、硯山新寨等等站點，而暮底河為2012年中小河流的新建站，阿舍、大木克、牛臘沖為2009年中小河流一期新建遙測雨量站。流域內資料較長的有硯山新寨、戈革、龍潭寨等雨量站，其中只有戈革、龍潭寨為自記站，其他皆為人工委托觀測，2012年才改為自記站，其不具備編制洪水預報方案的要求，因此建方案時為了考慮資料的連續性、一致性，僅選用2013～2014年的雨洪資料。

（1）三水源蓄滿產流模型（SMS-3）

三水源蓄滿產流模型包括蒸散發計算、產流量計算和分水源計算三部分。由于SMS量測上的困難，使得其多采用類似流域的參數值，來確定一套模型參數的初始值，以用模型模擬出產匯流過程。SMS-3中的K為流域蒸散發折算系數，實測的蒸發量乘上K即是流域蒸散發能力。流域平均的蓄水容量，以mm計，其是反映流域干旱程度的指標，主要分成三層，相應的容量系數分為WUM、WLM和WDM。C是深層蒸發折算系數，其參數對濕潤地區影響不大，但對半濕潤地區及半干旱地區的影響非常大。IMP是不透水面積占全流域面積的比例，B是流域蓄水容量曲線的方次，B和IM對全流域蓄滿的洪水不起作用，但在局部產流時是有一定作用的。KG、KI分別是自由水蓄水庫的地下水出流系數及壤中流出流系數，其實對應著自由水蓄水孔的兩個出流孔，是并聯的結構。SM為流域平均的自由水蓄水容量，EX則是自由水蓄水容量曲線的指數。

2.3 方案構建

暮底河站預報方案為1個方案輸入：區間輸入采用的是蓄滿產流模型（SMS_3）和滯后演算模型（LAG_3）；模型調試為2013～2014年資料，率定方法則是Rosenbrock方法，雨量權重計算全部采用泰森多邊形劃分。暮底河站參數移用下游的龍潭寨站率定結果，移用時LAG-3參數中滯后時段數LAG不能進行直接的移用，應根據預報斷面以上的集水面積、河長、比降等流域特征參數適當調整，暮底河站F=284m2，LAG=1。

2.4 方案評定與檢驗

因暮底河水文站無具體水位流量資料，且洪水無調查成果，因此其的預報方案無法進行檢驗。墓底河移用的龍潭寨站方案參數也因雨量資料失真（多為兩段制人工觀測）而不具備檢驗條件，尚不能對方案精度進行定量評定，待自動測報站點運行一定年限后，再對方案所需資料進行補充完善，同時進行率定修訂，屆時再對方案進行評定。

結語

綜上所述，新安江模型是概念性水文模型的代表，其的模型理論體系對于洪水預報有著較大的有利之處，在墓底河洪水預報中使用新安江模型，不但有利于新安江模型的發展，也有利于墓底河流域的水流安全。

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