水文测报预报

第二节　水文测报预报

一、水文测报

海委引滦局所属潘家口水库水文站、大黑汀水库水文站、乌龙矶水文站、石佛水文站、汉儿庄水文站及在建的下池水文站，6个水文站中潘家口水库水文站、乌龙矶水文站为国家首批重点水文站，潘家口水库水文站、大黑汀水库水文站、乌龙矶水文站、石佛水文站为国家基本站。

（一）潘家口水库水文站

原潘家口站测验断面位于走马哨村（大坝上游约5千米处），1979年1月1日下迁至坝址以下1.8千米处，建有吊箱测流缆道一条及水位自记井一座。1991年6月下池水库蓄水后废止。

1991年6月，潘家口水电站蓄能机组进入调试期后，潘家口水库出库测验断面即中止流量测验。水位自记井下移至距坝址约3千米处。

建站以来，曾发生多次洪水过程。其中，以1962年7月26日实测洪峰流量18800立方米/秒为最大；1994年7月14日反推入库洪峰流量9870立方米/秒次之；1958年7月15日实测洪峰流量9570立方米/秒居第三位。

表5-9　潘家口水库水文站测验任务一览表

表5-10　潘家口水库水文站报汛任务一览表

1.基本水位观测

坝上水位：坝址上游约150米处，左岸设有基本水尺断面，布置有31根水尺，其型式为直立式搪瓷水尺和木质水尺，观测水位范围为▽177.68～▽230.68米。水位自记井位于电站坝段226.00米高程廊道内，井内装有浮子式遥测水位计，测量水位范围为▽180.00～▽225.00米。当库水位低于▽177.68米时，使用自坝顶悬吊测深绳方法观测水位。

坝下水位：自记井内安装有浮子式遥测水位计，测量水位范围为▽139.50～▽144.50米，在井外砌石体上布置两根高水尺。

2.流量测验

出库流量采用机组过流量、溢洪闸、泄洪洞工作（泄流）曲线推求。其中，机组过流量为常规机组过流量、抽水蓄能机组发电过流量与抽水量代数和、防汛自备电站过流量之和。入库流量则利用水位—库容关系曲线及出库流量反算推求。

3.资料整编

水位数值从水文遥测系统记录的水位过程线（数据表）上摘录。水位变幅较小时，每4小时摘录一组数据；水位变幅较大时，适当加密摘录组数。

利用计算机软件进行资料电算整编。编制逐日平均水位表、水库水文要素摘录表、蓄水量月年统计表；编制水尺考证表。

（二）大黑汀水库水文站

流量测验断面有底发溢、入津渠、入唐渠、东灌渠断面。其中，底发溢断面用于向滦河下游河道供水或泄洪时流量测验，入津渠断面用于向天津市供水时流量测验，入唐渠断面用于向唐山市供水时流量测验，东灌渠断面用于向迁西县农业供水时流量测验。

1974年建站后发生多次洪水，其中以1994年反推入库洪峰流量1920立方米/秒为最大；1996年反推入库洪峰流量1760立方米/秒次之；1995年反推入库洪峰流量1620立方米/秒居第三。

表5-11　大黑汀水库水文站测验任务一览表

表5-12　大黑汀水库水文站报汛任务一览表

1.基本水位观测

坝上水位：坝址上游约50米，右岸设有水尺断面，布置有19根直立式搪瓷水尺，观测水位范围为▽105.00～▽139.00米。坝上水位自记井位于32号坝段坝体内，井内装有电传水位计1套，测量水位范围为▽123.00～▽133.00米。

底发溢断面水位：底发溢断面设在坝下游2500米处，自记井内装有横式水位计1套，测量水位范围为▽97.30～▽110.44米。井外布置有7根直立式木质水尺。

入津渠水位：直立式木质水尺。

入唐渠水位：油漆绘于渠壁水尺。

东灌渠水位：油漆绘于渠壁水尺。

2.流量测验

流量测验主要采用流速仪、ADCP进行，SVR为辅助手段。

底发溢断面流量测验方法是在公路桥上利用测车采用流速仪测量，或利用临时断面采用ADCP测量，或采用水位—流量单一曲线法、水位—流量临时曲线法及发电洞、溢洪闸、泄洪洞工作（泄流）曲线推求。

入津渠断面建于分水闸下游220米处，为底宽5.7米的矩形混凝土人工渠，入唐渠断面建于分水闸下游200米处，为底宽8米、渠道边坡为75°的梯形混凝土人工渠，上述断面流量测验方法是利用小缆道采用流速仪测量；东灌渠断面建于东渠首电站下游200米处，为底宽1.2米、高1米的混凝土人工渠，流量测验采用流速仪测量。

出库流量为底发溢断面及入津渠、入唐渠、东灌渠断面流量之和。入库流量使用水位—库容曲线反算推求。

3.资料整编

坝上断面采用电传水位计记录结果。对水位数据进行摘录，每日8时、16时人工订正；入津渠、入唐渠、底发溢、东灌渠断面采用日记式横式水位计记录结果，对水位数据进行摘录，每日8时人工订正，绘制逐时水位过程线图。

利用计算机软件进行电算整编，编制逐日平均水位表；人工编制水位资料整编说明表。

（三）乌龙矶水文站

测验断面处为卵石夹沙河床，主河槽宽约120米，河槽右侧为宽近300米的滩地。测流断面与基本水尺断面重合，由自动测流缆道、操作室和基本水尺组成，水位自记井位于基本断面下游30米处。断面东、西两侧各有一条当地修建的灌渠，属测流控制盲区。稻田用水旺季，东灌渠内最大流量可达19.1立方米/秒。

1994年7月13日洪水发生时，该站实测最高洪水位▽10.49米（假定基面），采用比降—面积法推求洪峰流量为5720立方米/秒，为建站以来最大流量。1997年实测流量2760立方米/秒次之，1992年实测流量1440立方米/秒位居第三。

表5-13　乌龙矶水文站测验任务一览表

表5-14　乌龙矶水文站报汛任务一览表

1.基本水位观测

基本水尺断面位于河流右岸，水尺型式为直立式搪瓷水尺。

自记水位井位于河槽右岸滩地内，井内安装浮子式遥测水位计，通过水文遥测系统终端显示器，可查看实时水位数据。

2.流量测验

2009年之前，使用吊箱测流。1986年7月30日13时45分测得流量903立方米/秒，为历年使用吊箱测流测得的最大值。

2009年7月，建成自动测流缆道取代原吊箱测流设施。自动测流缆道跨度为216米，测洪能力约为1500立方米/秒。

基本断面下游约7.5千米处设有临时测流断面，通过渡船过河，使用流速仪或ADCP进行测流。

基本断面上游约5千米处有一座设计标准较高的跨河大桥，下游约12千米处有滦河鸡冠山大桥，可作为五十年一遇以下洪水时电波流速仪测流断面。

基本水尺断面上、下游设有上、下比降水尺断面，用于比降水位观测及水力学法流量测验。

3.资料整编

水位变化幅度较大时，采用加权法计算日平均水位；水位变化较小时，采用算术平均法计算。

乌龙矶水文站基本断面处河床稳定，冲淤变化较小，畅流期多采用临时曲线法推算流量；年初、年尾由于受结冰影响，一般采用连实测过程线法推算流量。

（四）石佛水文站

测流断面处于相对顺直河段，河床组成为卵石夹沙，主河槽宽不足100米，河槽左岸为宽约100米的滩地，右岸为陡壁。因断面处有人为壅阻现象，低水时流速较小，因而水位流量点据较散乱。测流断面与基本水尺断面重合，由自动测流缆道、操作室和基本水尺组成。操作室位于左岸，校核水准点设在操作室门前，高程为▽26.997米（假定基面）。水位自记井位于右岸山脚处。基本水尺断面由P₁～P₉共9根水尺组成。

1994年7月13日洪水发生时，实测最高洪水位▽27.11米（假定基面），根据最高水位推求的最大洪峰流量为2520立方米/秒，为建站以来第一位洪水。1995年7月29日洪峰流量769立方米/秒位居第二，1998年7月6日洪峰流量741立方米/秒居第三位。

表5-15　石佛水文站测验任务一览表

表5-16　石佛水文站报汛任务一览表

1.基本水位观测

基本水尺断面位于河流左岸，水尺型式为直立式搪瓷水尺。

水位自记井进水口高程为▽19.90米（假定基面） ，可测量的最高水位为▽27.50米。

2.流量测验

2006年以前，使用吊箱测流，后改造为自动测流缆道。自动测流缆道跨度为148米，设计测洪能力2500立方米/秒。

基本断面上游约150米处设临时断面，此处水流集中，流速显著，低水位时使用流速仪涉水测流。

基本断面下游2.25千米处柳河口大桥，可作为测量大洪水时电波流速仪测流断面。

3.资料整编

水位变幅较大时，采用加权平均法计算日平均水位；水位变幅较小时，采用算术平均法计算。

汛期采用临时曲线法推算流量，枯水季节采用连实测流量过程线法推算流量。

表5-17　海委引滦局水文站资料整编成果索引表

续表

表5-18　海委引滦局降水量、水面蒸发量站整编资料索引表

海委引滦局注重加强各测站的规范化、自动化管理，编制完善了《水文测验规程》《水文站工作手册》《水文资料整编标准》《海委引滦局各测站测洪预案》《水文测验危险紧急情况和事故应急救援预案》《海委引滦局水情拍报管理办法》等制度，规范了测验项目、内容及整编表格填写格式等，建成了气象信息网络传输系统，通过局域网可查询到卫星云图资料、各测站实时及历史温度及降水量资料、周边地区降水量资料及周边台站的气象预报资料等，使各测站工作的规范化、科学化管理水平明显提升，进一步提高了水文测报预报的准确性。

二、水文预报

（一）潘家口水库洪水预报方案

建局之初，使用施工期预报方案。施工期预报方案由00619部队和天津勘测设计院于1978年5月编制，经过实际预报检验，属乙级方案。

1983年以后，潘家口水库共建立了五套洪水预报方案：第一套为两水源新安江模型；第二套为降雨—径流相关经验性模型；第三套为中国水利水电科学研究院编制的三水源新安江模型；第四套为河海大学编制的三水源新安江模型；第五套为武汉大学编制的三水源新安江蓄满产流模型。后三套方案自动化程度较高，主要采用洪水预报作业方案，有效预见期较长。

（二）中、长期水文预报

1984年开展枯水季节中、长期水文预报，方差分析、周期分析、相关分析主要采用对枯水季节（当年10月—次年5月）来水总量及各月来水量进行预报。

（三）预报系统

1.潘家口、大黑汀水库防汛调度决策支持系统

1997年3月，海委引滦局与中国水利水电科学研究院水资源所合作开发了潘家口、大黑汀水库防汛调度决策支持系统。系统经过三年四场洪水的实际应用，达到设计要求，符合乙级预报标准。

2.洪水预报系统

2001年，由河海大学开发了洪水预报系统。系统共有4个模型，包括河海大学率定的新安江三水源模型、经验方案，水科院率定的新安江三水源模型，海委引滦局率定的新安江两水源模型。系统以水情广域网数据、水情遥测数据和气象数值预报数据为信息源，以局域网为数据传输通道，以洪水预报模型为核心，通过人机交互方式进行洪水预报。

3.潘家口水库洪水预报调度系统

2003年，完成潘家口水库洪水预报调度系统建设。主要分为数据库管理、信息接入、洪水预报、洪水调度和防汛会商管理5个子系统。系统以数据库为核心，通过人机交互进行洪水预报、洪水调度、信息服务、数据库管理、会商管理。通过计算机及网络系统，实现对水库在洪水预报、调度、防洪决策等方面提供服务和技术支持，实现潘家口水库在洪水预报调度方面的信息化。