理论教育 [成果]淮河鲁台子断面洪水预报方法及应用

[成果]淮河鲁台子断面洪水预报方法及应用

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3.2-13鲁台子断面控制区域图3.2.3.2经验相关模型鲁台子断面的洪水主要由两部分组成,即润河集、横排头、阜阳—鲁台子区间洪水和上断面润河集、阜阳和横排头的河道来水。图3.2-14研究区域——淮河鲁台子站以上流域图图3.2-15润阜横—鲁台子区间降雨径流相关图河道汇流计算。

[成果]淮河鲁台子断面洪水预报方法及应用

3.2.3.1 断面简介

鲁台子站为淮河中游重要的水文控制站,集水面积为88630km2。该站上游约12km的淮河左岸有颍河汇入,其洪水过程主要受阜阳闸和颍上节制闸影响。上游18km处右岸有淠河汇入,淠河发源于皖西大别山区,洪水过程陡涨陡落。由于流域面积大,支流流域特征不同,洪水特性各异,鲁台子的洪水组合复杂,多为复式洪水过程。

润河集—鲁台子区间集水面积为8654km2,占鲁台子总集水面积约10%。润河集—鲁台子河段左岸有邱家湖、姜唐湖两处较大的行洪区,右岸有城西湖、城东湖蓄洪区。本书主要针对润河集—鲁台子区间展开研究。鲁台子断面控制区域见图3.2-13,研究区域示意图见图3.2-14。

图3.2-13 鲁台子断面控制区域图

3.2.3.2 经验相关模型

鲁台子断面的洪水主要由两部分组成,即润河集、横排头、阜阳—鲁台子区间洪水和上断面润河集、阜阳和横排头的河道来水。其中,润阜横—鲁台子区间产流采用降雨径流相关图法,汇流采用单位线法;润河集、横排头和阜阳来水采用马斯京根法进行河道汇流计算,详情如下(Δt=2h):

(1)区间平均降雨量P和前期影响雨量Pa计算。润阜横—鲁台子区间采用算术平均法计算区间面降雨量。采用流量起涨前30天雨量,用迭代式(3.2-1)先计算单站Pa,然后采用算数平均法计算流域Pa。其中,Im=90mm,K=0.90。

(2)区间径流深R计算。径流深R采用降雨径流相关图法,降雨径流相关图见图3.2-15。

(3)区间汇流计算。以暴雨中心位置为参数,采用不同的单位线进行区间汇流计算。单位线见图3.2-16,a线适用于降雨中心在淮河以北;b线适用于降雨中心在淮河以南;c线适用于降雨均匀。

淮河北部站:阜阳、颍上、鲁台子、润河集;南部站:霍邱、火星庙、九里沟、望城岗、横排头。北部雨量代表站降雨量的算术平均值大于区间降雨量的20%时,视为暴雨中心在淮河以北;南部雨量代表站降雨量的算术平均值大于区间降雨量的20%时,视为暴雨中心在淮河以南;其他情况视为降雨均匀。

图3.2-14 研究区域——淮河鲁台子站以上流域图(润—鲁区间)

图3.2-15 润阜横—鲁台子区间降雨径流相关图

(4)河道汇流计算。采用马斯京根法,选用先演后合的方式对润河集、横排头、阜阳来水进行河道洪水演算,计算公式见式(3.2-3)~式(3.2-7),相关参数见表3.2-8。(www.daowen.com)

图3.2-16 润阜横—鲁台子区间单位线图

表3.2-8 润河集、横排头、阜阳河道洪水演算参数表

3.2.3.3 模型预报精度

选取1990—2013年间16场洪水资料进行模型计算,预报精度见表3.2-9,限于篇幅,流量过程线图以其中两场为例,见图3.2-17、图3.2-18。

表3.2-9 经验相关模型预报精度(鲁台子)

续表

图3.2-18 20040805号洪水预报过程线(鲁台子)

图3.2-17 20020721号洪水预报过程线(鲁台子)

由表3.2-9和两场洪水预报过程线可知,经验相关模型预报结果:洪峰误差在26%以内,合格率为94%(以洪峰误差≤20%为合格),洪量误差均在33%以内,确定性系数均在0.6以上,说明经验相关模型的预报精度尚可。

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