- 相關(guān)推薦
寧夏石嘴山市水文預(yù)報工作面臨的難點及對策論文
水文預(yù)報是水文工作的精髓，它不僅為防汛搶險、水利工程建設(shè)及調(diào)度管理、水資源管理等水利工作提供決策依據(jù)，也為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供服務(wù)。寧夏由于其特殊的地理位置及氣候原因，防洪多是通過工程措施，洪水預(yù)報作為一項重要的非工程防洪措施迄今仍是空白。寧夏位于我國西北內(nèi)陸，地處半濕潤向半干旱的過渡帶，地形復(fù)雜，下墊面按植被土壤可分為3個區(qū)，即賀蘭山區(qū)、黃土丘陵區(qū)、六盤山林區(qū)。其中賀蘭山區(qū)山勢陡峭，溝道發(fā)育，易突發(fā)局地暴雨，洪水過程陡漲陡落，雨量相同時，賀蘭山區(qū)產(chǎn)生的洪峰流量為全區(qū)之冠，造成的洪水災(zāi)害影響最大，防洪任務(wù)十分艱巨[1].本文選擇地處賀蘭山區(qū)的石嘴山市，就其開展水文預(yù)報工作面臨的難點與問題進(jìn)行分析，提出相關(guān)對策。
1 石嘴山市水文概況
石嘴山市位于寧夏賀蘭山產(chǎn)匯流分區(qū)，屬山洪災(zāi)害頻發(fā)地區(qū)。賀蘭山區(qū)屬于典型的大陸性氣候特征，暴雨年際變化大，主要集中在7月、8月，大強(qiáng)度暴雨持續(xù)時間短，點面折減快，是石嘴山市主要的暴雨中心。該區(qū)主要為石質(zhì)山區(qū)，土層薄、植被差，產(chǎn)流方式以超滲產(chǎn)流為主。洪水特征與暴雨特征相應(yīng)，幾乎每年都發(fā)生洪水，造成不同程度的損失。
2 石嘴山市水文預(yù)報可行性分析
石嘴山市轄區(qū)內(nèi)有2個山洪水文站，汝箕溝水文站和大武口水文站。
2.1 汝箕溝水文站所在流域水文預(yù)報可行性分析
汝箕溝水文站1966年設(shè)立，積累有42年資料系列，主要觀測降水、水位、流量、含沙量、輸沙率等項目。所在流域位于賀蘭山東麓中段，溝長 22.2 km,控制流域面積 79.8 km2,溝道平均比降 32.9‰。多年平均降雨量300 mm.汝箕溝溝口上游設(shè)有4個雨量站，分別是西溝門、四道溝、花石洞和黃草灘，其中西溝門和花石洞1981年設(shè)站，四道溝和黃草灘2012年設(shè)站。該流域從降雨開始到洪水洪峰出現(xiàn)的時間，為1~2 h.
由于該流域洪水陡漲陡落，面積不到100 km2,預(yù)見期極短，僅為1~2 h,采用水文模型方法效率低，預(yù)警效果差，編制洪水預(yù)報方案的意義不大。根據(jù)雨量資料綜合分析，確定以超過該流域控制斷面特征值的洪水對應(yīng)的雨量作為臨界雨量進(jìn)行預(yù)警預(yù)報，以解決山區(qū)性流域的洪水預(yù)報問題。即一旦流域降雨量超過該臨界雨量值就進(jìn)行預(yù)警。
2.2 大武口水文站所在流域水文預(yù)報可行性分析
大武口水文站1973年設(shè)立，已累積有41年資料系列，主要觀測降水、水位、流量、含沙量、輸沙率等項目。大武口溝控制流域面積576 km2,溝道長度50km,多年平均年降雨量200 mm.洪水預(yù)見期2~3 h.大武口溝口上游有呼魯斯太、塔塔溝、八號泉、大燈溝、石炭井、三礦、四礦、一礦橋、馬連溝門、馬連灘、東溝煤礦、清水溝、北叉溝共13個雨量站。
本文探討在該流域用水文模型進(jìn)行預(yù)報的可行性。根據(jù)該站資料條件，按照《水文情報預(yù)報規(guī)范》（GBT22482-2008）的規(guī)定，率定模型參數(shù)要使用足夠的洪水場次和盡量多的雨量站資料，一般不少于4年資料，如果雨量站太少，輸入的雨量代表性差，率定出的參數(shù)可能會失真。
對于概念性降雨徑流模型，檢驗與率定原理完全一致，差別是率定與檢驗分別是不同年份的歷史水文資料。用于檢驗的資料不少于2年[2].
2.2.1 資料分析
根據(jù)大武口溝流域內(nèi)雨量站資料，三礦、四礦、一礦橋、馬連溝門、東溝煤礦、清水溝、北叉溝 7 個雨量站為2010年以后新建站，只有短系列雨量摘錄資料；大燈溝、八號泉、塔塔溝3個雨量站具有2002年以后雨量摘錄資料；呼魯斯太、石炭井、馬連灘3個雨量站具有1986~2012年長系列雨量摘錄資料。由于雨量摘錄系列參差不齊，考慮區(qū)域內(nèi)雨量的分布與控制，初定在有3個雨量站控制的1986~2002年份和有6個雨量站控制的2003~2012年份里選取資料（大武口流域雨量資料只有1998、2002、2004年的資料相對較好，可用于模型率定，但是3年的資料不符合模型率定對4年的要求，其他的未選取的資料存在著降雨過程和洪水過程不對應(yīng)的問題）。一是雨量大，流量小。原因可能是下墊面發(fā)生了很大變化，如水利工程截留或者攔蓄了洪水，雖然雨量大，但未產(chǎn)生流量過程；二是雨量小，流量大，可能原因是雨量站沒有控制住暴雨中心。
2.2.2 模型率定與檢驗
我國流域水文預(yù)報模型發(fā)展比較成熟的是適用于南方濕潤地區(qū)的新安江模型，為蓄滿產(chǎn)流模型。北方地區(qū)以超滲產(chǎn)流為主，以陜北模型、河北雨洪模型為代表。針對石嘴山地區(qū)的地貌特性，本文選用河北雨洪模型進(jìn)行參數(shù)率定與檢驗。
河北雨洪模型為兩水源模型，即把天然徑流分為地表徑流和地下徑流兩種水源。當(dāng)降雨強(qiáng)度大于下滲強(qiáng)度時產(chǎn)生地表徑流，下滲部分滿足包氣帶（局部的或大部的）缺水以后產(chǎn)生地下徑流。兩者經(jīng)過流域匯流成為流域出口斷面的流量過程。
鑒于流域資料現(xiàn)狀，為論證河北雨洪模型是否適用于大武口溝流域，只能將該流域1998年、2002年、2004年雨量資料輸入，模型率定后，目標(biāo)函數(shù)值確定性系數(shù)為負(fù)值，根據(jù)《水文情報預(yù)報規(guī)范》（GBT 22482-2008），說明洪水過程擬合效果不好，該模型不符合大武口溝所在地區(qū)的洪水特性，不可用于洪水預(yù)報作業(yè)[3].有待進(jìn)一步探討其他模型的應(yīng)用，或分析編制適合該流域的洪水預(yù)報方案。
3 開展水文預(yù)報工作的建議
分析表明，石嘴山市轄區(qū)內(nèi)開展水文預(yù)報，可根據(jù)流域面積區(qū)別對待。即面積小于100 km2的流域用臨界雨量進(jìn)行預(yù)警；面積大于100 km2的流域若要開展水文預(yù)報工作，尚需在以下幾方面努力。
（1）對報汛站網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整，提高密度，優(yōu)化布局，增加雨量站的密度，補(bǔ)充重要控制站，加強(qiáng)報汛站網(wǎng)管理[4].只有資料數(shù)量逐年增加和數(shù)據(jù)質(zhì)量不斷提高，才能滿足編制水文預(yù)報方案的要求。
（2）修訂和完善水文預(yù)報方案。開展石嘴山地區(qū)流域下墊面變化對產(chǎn)匯流規(guī)律影響的研究，通過理論分析、物理試驗，掌握流域下墊面的產(chǎn)匯流特點，才能更有針對性地提出適合石嘴山地區(qū)的水文預(yù)報方法和方案，使水文預(yù)報發(fā)揮作用成為可能。
水文預(yù)報是寧夏水文工作的難題，而賀蘭山地區(qū)開展山洪水文預(yù)報又是難點中的難點，作為賀蘭山區(qū)代表的石嘴山市還有許多難題需要解決。因此，在該地區(qū)開展水文預(yù)報尚需時日。
參考文獻(xiàn)
[1] 寧夏水文水資源勘測局。寧夏回族自治區(qū)暴雨洪水圖集[R].1986.
[2] 林三益。水文預(yù)報[M].北京：中國水利水電出版社，2001:1-4,151-153.
[3] 章四龍。洪水預(yù)報系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與實踐[M]. 北京：中國水利水電出版社，2006 :175-192.
[4] 只德國，景占星，李保國。海河流域水文預(yù)報面臨的問題及對策[J].河北水利，2005（12）：31.
【寧夏石嘴山市水文預(yù)報工作面臨的難點及對策論文】相關(guān)文章：
我國縣域循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的困境及對策論文10-12
農(nóng)村小學(xué)教育面臨的突出問題及解決對策論文10-10
電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)營銷面臨的問題及對策論文10-12
當(dāng)前國稅工作面臨的矛盾及解決對策調(diào)研報告05-20
寧夏煙草論文（精選6篇）09-20
淺析公共事業(yè)管理專業(yè)人才培養(yǎng)面臨的問題與對策論文10-10
中小企業(yè)跨境電商面臨的障礙及對策10-26