水文預報與水資源優化
——以龍山水文站為例

吳云峰

（福建省漳州水文水資源勘測分中心龍山水文站，福建 漳州 363602）

0 引言

隨著水文預報技術的不斷進步，能夠更準確地預測區域范圍內的水資源變化情況，及時制定具有針對性的防護措施，進而有效防止旱災、洪水等自然災害對區域內居民正常生活造成威脅和侵害。目前水利工程建設力度不斷加大的同時，也對水文預報及水資源優化管理技術加大了重視力度，確保能夠最大限度地發揮水資源的作用。本文以龍山流域作為實例研究對象，對龍山水文站在洪水等自然災害中所采取的應對措施進行分析。

1 龍山水文站特性分析

1.1 流域特性

本流域地處我國東南沿海，屬亞熱帶海洋性氣候，多年平均氣溫在21℃左右，氣候溫暖濕潤，流域雨量充沛，年降水量在1 600～2 000 mm之間，降水量年內分配不均，雨季主要集中在四到十月份，降水主要以鋒面雨和臺風雨為主。暴雨中心處于西北部高海拔地區。四到六月是峰面雨的高發期，降水時間長，總量大。流域年平均水面蒸發1 000～1 500 mm，多年陸面蒸發量700 mm左右。

1.2 流域和河道特征

集水面積484 km2，占薌江總集水面積的69.1%，河長52 km，河道坡降6.8‰，薌江發源于搏平嶺山系南側，流域內山高坡陡。森林覆蓋率高。植被良好，區內主要為亞熱帶雨林及水稻田。河床純系沙質，易于沖淤，又有人工大量取沙，導致河道主槽靠左岸嚴重下切。測驗河段順直，但上下游有大彎道，兩岸系沙土質，多樹林，視線差，近年來不斷加固加高，現左岸高程35.14 m，右岸高程34.82 m。河道上沙洲、漫灘常年存在，下游500 m處石砌拱橋一座，對中高水有一定的控制作用。本斷面處于順直河段中間，主流靠左，河道右側起點距110 m的位置有大面積漫灘，被開發種植果樹和甘蔗，一直在淤積抬高，從而加劇斷面高程變幅。主流部分有不經常性沖淤現象，人類活動頻繁，受撈沙影響，高程逐年下降，河床下切嚴重，最大達2 m以上。河道兩岸垃圾較多，水體污染嚴重，造成河道水草叢生，影響到流速測驗。下游受黃坑電站回水影響中低水位—流量關系變化混亂[1]。

2 龍文水文測站洪水特性分析

2.1 降水特性

該地區洪水主要因降雨形成，本流域降雨量可達300～500 mm，并且臺風雨的降水時間短、強度大，所以匯流時間較短。據資料統計，本站最大1小時雨量87.8 mm，最大3小時雨量146.9 mm，最大6小時雨量161.9 mm，最大12小時雨量178.4 mm，最大24小時雨量317 mm。再加上干流河道較陡，所以其洪水具有匯流時間短，峰高量大，匯流集中，突發性較強的特點。另外西北部等高海拔山區也常有地形雨出現，由于地處迎鋒坡且高度有限，總量也較小。

2.2 洪水成因及傳播時間分析

洪水成因包括：4至6月的鋒面雨，主要受太平洋熱帶季風和北方冷空氣在我省上空交匯而成的鋒面雨，總雨量占全年降雨量的三分之一，由于地理位置和地形條件，其降水強度不大，一般不會造成較大洪水；6至10月份太平洋強臺風或熱帶風暴，當強臺風在廣東省東部沿海等地區登陸后，繼續向北或東北方向移動，會造成出現總量較大的鋒面雨，由于強度雖大但比較均勻，歷時比較長，暴雨中心處于上游山區，因此所造成的洪水漲落比較平緩，洪峰水位不是很高，歷時長，在汛期頻繁出現。

3 龍山水文站水文預報技術應用分析

3.1 主要測驗設施

本站測驗設施相對齊備，能保證各測驗項目順利完成。有足夠站房供專門使用，配備一部程控電話和水雨情自動測報系統，可隨時和外界進行聯系，并備有一套備用電源。另有各專門設施如下：

地形測量設備：有水準儀、經緯儀各一架。

水位觀測設施：水位自記井一座，最高、最低水位均能觀測到。

3.2 流量測驗方法

測驗流量全部采用纜道無偏角流速儀法，由于本斷面高程變幅大，測速垂線布設要根據具體水位而定，以能控制水深和流速的轉折為原則，測驗以二點法為主，水深較淺時采用0.6水深法，中高水則采用0.2水深法，0.2水深的流速系數為0.868，系采用多年的資料分析計算所得，定期用多點法進行校核。中高水，漲落率較大時，一般采用一點法（100 s或60 s）或雷達波施測流量，漲落率較小時，采用二點法或三點法（100 s）施測流量；低水時，一般采用二點法（100 s）測流或走航式ADCP測流[2]。本站流量測驗為水文纜道/走航式ADCP或普通流速儀，大洪水采用水文纜道/纜道雷達波流速儀測流。

3.3 水情報汛

本站報汛內容主要有：雨情電報、水情電報、水情預報電報。

雨情電報。本站在時段雨量達到10 mm，日雨量達到3 mm時，需拍發時段雨量電報用及日雨量電報，如1 h內降雨量達到25 mm時需加拍暴雨加報。由于現在雨量采用JDZ—1型固態雨量計，裝有水情自動測報系統，能實時向分局水情科傳遞雨情信息。

水情電報。遇有較大洪水出現或預計水位將超過警戒水位時應加報起漲水位、流量和洪峰水位、流量。向平和水位站、船場水文站拍報洪峰水位時，本站應拍報同時水位。若水位超過43.50 m時，應一級加報，即漲水為2-2，退水為1-1；水位超過44.00 m時，二級加報，漲為8-8，退為4-4；水位超過45.00 m時，三級加報，漲為24-24，退為8-8。在洪水期間或特枯水期間，分局有另外要求時應按要求加報水位。

4 龍山水文站各種非常時期技術監測要點

4.1 監測準備工作

汛前應準備5～8支臨時水尺。當有臺風登陸影響時應及時校測水尺零高。當預報本站可能出現危險水位以上洪水時應馬上做好各種物資準備和人員分工。

4.2 低水、枯水期水位監測

當本站出現超過現有水位自記井觀測范圍的枯水時，應及時向河心方向增設水尺，并增加觀測次數，以測得最低水位及其出現時間。

當水位降低導致斷面分流，出現多條串溝，若串溝內的流量占總流量的20%以上時應在串溝內設置臨時水尺。

4.3 高洪水位監測

當發生特大洪水導致本站水位自記井觀測設施被沖毀時，應在斷面附近另選適當地點設置水尺，并及時觀測記載其水位值，其零點高程可待水位退下后再進行測量。當漏測洪峰水位時，應在斷面附近找出兩個可靠洪痕并做好記號，及時用四等水準測定其高程，取其平均值作為峰頂水位，并應判斷出現的時間和在水位觀測記載簿的備注欄中說明情況[3]。

5 暴雨、洪水、枯水調查工作優化策略

5.1 前期準備工作

首先各每個調查組成員應對調查任務和要求，以及相關規定及調查方法了解和掌握，明確調查目的。其次需要對以下資料進行收集：流域及調查河段的詳細地形圖和河道縱橫斷面圖等；沿河水準點高程、位置的記載圖表；流域的水利規劃資料，水利工程設施情況，水文氣象圖集、手冊等資料；有關該河段的查勘報告、地方志，以及水利歷史文獻等。摘錄有關洪水、暴雨、干旱及流域地理特征的材料。并要注意從交通部門了解橋涵最大洪水資料；有關調查河段附近水文測站的考證圖表，歷年洪水位、洪峰流量、水位與流量關系曲線，比降、糙率以及上下游水文站洪水預報圖表等資料；調查地區的交通情況，以便選擇交通路線。

5.2 工作方法和步驟

首先洪水調查人員到達調查地區后，必須向當地黨政部門匯報洪水調查工作的目的和意義，主動向有關部門給予協助，并請其介紹有關情況。其次對調查地區的概況有了初步的了解后，應進行河道查勘，了解各段河道順直情況，河床、斷面、河灘情況，中間有無支流、分流等。進一步了解河流洪水情況，河道變化情況，可以找到洪水痕跡的地點、標志等，以作為選擇調查測量河段的根據。

6 結語

隨著經濟社會的快速發展，最嚴格的水資源管理、生態文明建設和應對氣候變化的影響等，給水文預報工作帶來新的挑戰。因此應對水文預報及水資源優化加強重要管理，對關鍵技術加大研發力度，充分利用信息化手段，使業務流程及服務模式不斷創新，使水文信息更加全面、準確、高效，能夠有效防治旱災、洪水等自然災害，對通過水資源優化調度管理，為生態文明建設、水環境修復和經濟社會發展提供可靠的支撐和保障。