洪水灾害是当今主要自然灾害之一。广西河流水系众多，由于受季风气候与自然地理条件影响，降水的时空分布极不均匀，洪涝灾害频繁已成为制约广西经济社会可持续发展的主要因素之一，防洪减灾的任务艰巨而迫切。崇左水文站是左江中游控制站，位于广西崇左市江州区内，做好左江崇左水文站的洪水预报不仅对崇左市的防汛抢险意义重大；同时下游郁江南宁水文站的洪水主要由左江、右江洪水组成，做好左江崇左站的洪水预报是做好首府南宁市洪水预报的基础和关键环节。


1流域概况


左江是郁江支流，发源于越南北部广宁省平辽县与广西宁明县桐棉乡交界的枯隆山西北方1.0km处。经越南谅山，于广西凭祥市平而关入境，经凭祥、龙州、崇左、扶绥4县至南宁市宋村三江口汇入郁江。干流全长591km，我国境内河长342km，中越界河3km，246km在越南境内。干流平均坡降0.336‰，流域平均宽度54.79km。流域面积32378.7km2，11593km2在越南境内，20786km2在广西境内。左江流域广西境内有支流89条。流域面积500km2以上的1级支流有7条，左岸有水口河、黑水河、驮卢河、双夹河。右岸有明江、客兰河和汪庄河。干、支流总长3617km，河网密度0.174km/km2。左江流域属亚热带季风气候，流域内的降雨主要是受切变线、锋面、热带低压、台风、及西南低涡等天气系统的影响或综合影响造成的。降雨分布趋势东南最高，西北次之，中部偏少，流域内多年平均降雨量在1130-2230mm。降雨量年内分配不均，主要集中在汛期5-9月份，降雨量约占全年降雨总量的71.2%，枯水期为10月-次年4月。崇左水文站年蒸发量为611.7-1405.8mm，多年平均蒸发量为943.5mm。左江流域多年平均水资源总量131.8亿km3。


2预报断面的基本情况


左江洪水主要是受台风影响，台风雨面广且强度大，雨量大而集中，是酿成灾害性洪水的主要原因。左江洪水的特性是：涨势猛，峰高量大，水深流急，大洪水涨幅一般达20m左右，一般洪水涨幅也达15m左右，一次洪水历时一般为7-10d，涨水面急，退水面稍慢。崇左水文站集水面积26823km2，占左江流域面积的82.8%，1991年1月1日崇左站由原下游49.5km处的濑湍站搬迁至此，濑湍水文站设于1953年，位于江州区濑湍镇。实测最大流量10400m3/s，发生于1968年8月16日。调查最大流量15500m3/s，发生于1881年(辛巳年)8月17日。根据左江控制站崇左水文站（1973-2008年）水文资料统计，左江每年的洪水多发于7-9月份，自1954年建站以来，实测最高水位108.12m(1986年)、最大流量为9960m3/s（1986年）、最大流速2.77m/s（2008年崇左）、最大含沙量3.16kg/m3(1971年濑湍站)。1954-2008年共55年实测资料统计年最高水位在各月发生的次数及频率见表1。从表1可见，左江年最高水位最早出现在4月份，最迟出现在10月份，年最大洪水主要出现在6-9月份，特别是7、8月最多，这两个月出现机率占65.5%，因此7、8月份是左江的主要洪水期。崇左水文站距上游龙州水文站洪水传播时间12h；距上游宁明水文站洪水传播时间18h；距上游新和水文站洪水传播时间12h。距下游南宁水文站洪水传播时间30h。


3预报方案说明


3.1洪水预报系统简介洪水预报系统[1]是水利部水文局研究开发的一套具有通用性强、功能全面的洪水预报系统，它是基于规范化、标准化的软硬件环境和数据库管理系统、采用模块化结构的洪水预报系统，在实测降雨及未来天气形势分析的基础上，能分别完成大江大河干支流主要控制站、防洪重点区、重点水库和蓄滞洪区不同预见期和精度的洪水预测预报。同时，作为一个通用化的软件平台，很容易地通过构建、移植到全国各流域机构、省及地区水文部门，以便迅速建立相应的洪水预报系统，满足各地防洪减灾要工作对洪水预报的需求。该系统使洪水预报方案的构建、模型参数率定、实时作业预报和预报成果信息发布等环节连为一体，大大节省了洪水预报的时间。同时该系统的人机交互技术最大程度地将预报员的经验与系统相结合，大大地提高了预报精度。目前洪水预报系统在全国各大流域及各省市水文机构得到广泛的应用，取得良好的预报效果。


3.2方案定义通过洪水预报系统的人机交互界面，建立基于洪水预报系统的左江崇左站水文模型预报方案，崇左断面（80702400）洪水预报方案有4个方案输入：新和（80705100）、龙州（80702200）、宁明（80704000）和区间，所用雨量资料为龙州、崇左、宁明、新和、上金共5个站，龙州、宁明、新和站输入采用马斯京根河道连续演算法（MSK），区间输入采用蓄满产流模型（SMS）和滞后演算模型（LAG_3）（见图1）。方案计算时段为3h，方案输出类型为河道流量，采用综合单位线转换生成河道水位。


3.3方案属性崇左站段面预报方案包括产流和汇流两种方案。产流主要为区间产流，采用新安江三水源蓄满产流模型计算；汇流为区间坡面汇流和河道汇流，分别采用拉格朗日滞后演算法和马斯京根法计算。崇左站断面预报方案属性如下：（1）预报站码：80702400（崇左）；（2）时段长度：3h；（3）预见期：16个时段（48h）；（4）预热期：30d；（5）输出类型：河道流量；（6）输入个数：4个；（7）输入类型：采用3个河道输入和1个流域输入。根据所建方案，生成新和、龙州、宁明站～崇左区间流域边界，见图2。预报方案区间面平均雨量计算采用泰森多边形法。


3.4方案采用资料情况预报方案率定和检验选取1991-2010年的雨量、水位和流量过程资料。所选取的水文资料均经过资料整编、审查和全省（自治区）集中复审汇编，资料系列具有一致性、代表性和可靠性。


3.5预报方案参数成果崇左站断面率定采用1991-2006年洪水摘录资料，总体过程模拟确定系数0.979，达到甲级标准。


4预报方案的评定与检验


预报方案精度评定按《水文情报预报规范》（GB/T22482-2008）进行。方案或模型的确定性系数是洪水预报过程与实测过程之间的吻合程度的指标。崇左站预报方案采用1991-2006年共67场洪水进行率定，率定及检验方法均采用单纯型方法，采用泰森多边形法计算雨量权重。率定的确定性系数为0.979，达到甲级标准。崇左站预报方案检验采用2007-2010年资料整编数据共14场洪水进行检验，检验确定性系数0.941，达到甲级标准。


4.1方案率定与成果检验洪峰流量预报以实测洪峰流量的20%为许可误差，峰现时间取两个计算时段长（6h）为许可误差，洪量预报以实测洪量的20%为许可误差。率定期洪峰流量合格61场，合格率91%，达甲级标准；峰现时间合格55场，合格率82%，达乙级标准；洪量合格场次64场，合格率94%，达甲级标准。见表2。检验期洪峰流量合格12场，合格率86%，达甲级标准；峰现时间合格10场，合格率71%，达乙级标准；洪量合格场次13场，合格93%，达甲级标准。预报方案检验成果见表2。


4.2参数合理性分析从率定过程和检验结果看，率定期确定性系数为0.979，检验期确定性系数为0.941，均达到甲级标准。各参数拟合较好，参数取值基本上符合流域及河道传播特性。


4.3方案适用范围及限制条件本预报方案河道汇流采用MSK法，区间产汇流采用SMS_3和LAG_3法。方案适用于线性洪水扩散的河道及南方湿润和半湿润蓄满产流地区，洪水预报的应用效果良好。经精度评定后，该预报方案洪峰流量、洪量预报达到甲级标准，峰现时间预报达到乙级标准，可用于发布正式预报。在率定及检验过程中还发现，由于受水利工程影响较大，致使部分洪水场次峰现时间误差较大，故在实际预报中，要了解并考虑水利工程对洪水的影响。


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