3.2.1.1　断面简介

王家坝站系淮河上游总控制站，集水面积30630km2。上游干流河长360km，河道比降0.5‰，年平均降水量800～1200mm，且降水年际变化大，时空分布不均匀。年降水量的60%集中在5—8月，以6月、7月两月暴雨次数较多。产生暴雨的主要天气系统是西南低涡、切变线、低压槽和台风等。淮河干流上游及淮南山区一般是王家坝洪水的主要来源区。

本书主要针对息县、潢川、班台—王家坝区间（面积为7110km2）开展研究。王家坝断面控制区域见图3.2-1，研究区域示意图见图3.2-2。

图3.2-1　王家坝断面控制区域图

3.2.1.2　经验相关模型

王家坝断面的洪水主要由两部分组成，即息县、潢川、班台（息潢班）—王家坝区间洪水和上断面息县、潢川和班台的河道来水，其中，息潢班—王家坝区间产流采用降雨径流相关图法，汇流采用单位线法；息县、潢川和班台洪水河道汇流采用马斯京根法，详情如下（Δt=2h）：

（1）区间平均降雨量P的计算。采用五岳、王家坝等15站雨量的加权平均法计算，各个雨量站权重见表3.2-1。

表3.2-1　息潢班—王家坝区间各雨量站面积权重

图3.2-2　研究区域——淮河王家坝站以上流域图（息潢班—王家坝区间）

（2）区间前期影响雨量Pa的计算。采用流量起涨前30天雨量，用迭代式（3.2-1）先计算单站Pa，再使用加权平均法计算流域Pa。

式中：Pa，t为当日前期影响雨量，mm；Pa，t-1为前一日前期影响雨量，mm；Pt-1为前一日流域平均雨量，mm；K为前期影响雨量折减系数。

息潢班—王家坝区间流域最大损失量Im=70mm（Pa的上限值），各月K值见表3.2-2。

表3.2-2　王家坝区间各月K值表

（3）区间径流深R计算。径流深R采用降雨径流相关图法进行计算，降雨径流相关图见图3.2-3。

（4）区间汇流计算。以降雨分布系数为参数，采用不同的单位线进行区间汇流计算。降雨分布系数α的计算公式为

式中：P北i、P南i为雨量站的点降雨量；W南i、W北i为雨量站的面积权重。具体权重见表3.2-3。

图3.2-3　息潢班—王家坝区间降雨径流相关图(www.daowen.com)

表3.2-3　息潢班—王家坝区间南、北部各雨量站面积权重

注 α＜1.1，暴雨中心在淮河以北；α=1.1～2.0，降雨均匀；α＞2.0，暴雨中心在淮南。

单位线参数见图3.2-4。其中，a线适用于暴雨中心在淮北；b线适用于降雨均匀；c线适用于暴雨中心在淮河以南。

图3.2-4　息潢班—王家坝区间单位线图

（5）河道汇流计算。采用马斯京根法，选用先演后合的方式对息县、潢川、班台（大洪河）上游来水进行河道洪水演算，马斯京根法计算公式为

其中：

相关参数见表3.2-4。

表3.2-4　息县、潢川、班台河道洪水演算参数表

3.2.1.3　模型预报精度

选取1990—2013年间28场洪水资料进行模型计算，预报精度见表3.2-5，限于篇幅，这里以其中两场洪水的流量过程线为例，见图3.2-5和图3.2-6。

表3.2-5　经验相关模型预报精度统计（王家坝）

续表

图3.2-5　19910524号洪水预报过程线（王家坝）

图3.2-6　20031005号洪水预报过程线（王家坝）

由表3.2-5和洪水预报过程线可知，经验相关模型的确定性系数均在0.75以上，模型的预报精度尚可。