前后期径流量相关法对小湾水库未来径流预测研究

杨庆张攀全李阳毅诚王昱倩

摘要：小湾水库位于云南省西部南涧县与风庆县交界的澜沧江中游河段，水库总库容149.14亿m3，调节库容98.95亿m3，具有不完全多年调节性能。利用准确的未来径流预测方法能够更加快捷地实现来水预报、精准调水。本文用前后期径流量相关法对小湾水库年、月平均流量进行了模拟预测。

关键词：前后期径流量相关法；径流预测；小湾水库

1.概述

区域前期径流的观测值是前期环流形势的一定反映，径流的记录不仅能在一定程度上反映出环流的异常，而且还能反映出当地的一些特点。故可以依据径流前期的变化预测未来的变化趋势。径流相关法主要分为前期径流相关和上下游径流相关。

2.计算方法

2.1.前后期径流相关：

当枯水期降水少或者无时，河道内的径流量主要由流域地下水补给，前期径流量能够较好的反映出流域地下蓄水的大小，当流域退水系数趋于稳定时，前后期径流量满足如下关系：

（1）

即前后期径流量为线性关系，由此可建立前后期（汛期~枯期、本月~次月、前5日~后5日）径流量相关关系，根据前期的来水大小预测后期的来水大小，一般用于中长期水情预测。

2.2.上下游径流相关：

大型江河下游断面来水与上游断面来水密切相关，因此可建立上、下游断面流量的相关关系，通过上游来水预测下游断面的来水情况。上下游径流相关实质研究的上、下游河段洪水传播的变化规律，包括流量值和传播速度两方面，因此上下游径流相关主要用于中短期水情预测。

3.计算结果分析

小湾水库位于云南省西部南涧县与风庆县交界的澜沧江中游河段与支流黑惠江交汇处下游1.5km处，小湾电站坝址以上流域面积11.33万km2，多年平均流量1210m3/s，年径流量382亿m3，年输沙量4926.60万t。水库总库容149.14亿m3，调节库容98.95亿m3，具有不完全多年调节性能。该研究方案对小湾水库年、月平均流量进行了模拟预测。

3.1.年径流预报

采用逐步回归法挑选了前期径流相关因子，依据现场情况，将检验值F设为0.1~0.3，对小湾水库1963~2014年年平均流量进行预测，其中1963~1993年为率定期，1994~2014年为检验期。成果见表1、图1。

表1小湾水库基于前后期径流相关法年径流预报精度评定

图1小湾水库基于前后期径流相关法年径流预报结果

据图1可知，年平均流量按照前后期径流相关法所得的预测值与原序列的趋势基本相同，且得到的数据间存在的误差较小；据表1所得统计指标可知，率定期平均相对误差为11.42%，平均合格率为54.84%，而在检验阶段平均相对误差为14.37%，平均合格率为52.38%，模型模拟能够较好的反映序列的趋势变化，同时存在的误差较小。

3.2.月径流预报

对小湾水库1955~2014年月平均流量进行预见期为1月的预测，其中1955~1993年为率定期，1994年~2014年为检验期。成果见表2和图2、图3。

表2小湾水库基于前后期径流相关法月径流1月预见期预报精度评定

据图2和图3可以看出，月平均流量基于前后期径流相关法所得的预见期为1个月的预测值与原序列的趋势基本相同，且所得数据间存在的误差较小。据表2所得的统计指标可以看出，率定期平均相对误差为11.93%，合格率占到84.17%，而在检验阶段平均相对误差为15.87%，合格率占到61.90%，模型模拟能够较好的反映序列的趋势变化，同时存在较小的误差，同时我们也能发现该模型在对小湾水库月平均径流量进行模拟是1~4月份、12月份的相对误差偏小，合格率相对偏高，模拟效果好；且在对8月份、9月份的月平均径流量进行模拟是相对误差较大，合格率偏低，模拟效果稍差。

4.结论

前后期径流相关法是以地下水的退水规律为基础建立的预测模型，在枯水期降水少或者无时，河道内的径流量主要由流域地下水补给，该方法能够较好的反映出流域地下蓄水的大小，在实际使用过程中操作方法简便，预报精度高。针对枯期小湾水库的径流量分析该方法理论依据充分，影响因素较少，预报精度较高，预见期较长，在实际应用过程中，小湾水库地下水自然消退规律明显，可适时修正预报曲线，以达到准确枯期径流目的。

图3小湾水库基于前后期径流相关法月径流1月预见期检验期预测结果

参考文献

[1]高海伶，密云水库枯季来水量预报方法研研究[J].北京水务，2006（3）.

[2]梁满营，基于气候模式筛选的碧流河水库流域未来期径流预估研究.水文，Vol.38No.4

作者简介

杨庆（1991—）女，云南曲靖人，大学本科，助理工程师，从事梯级优化调度等工作。

张攀全（1991—）男，云南丽江人，硕士，助理工程师，从事梯级优化调度等工作。

李阳毅诚（1988—）男，云南昆明人，大学本科，中级工程师，从事梯级优化调度等工作。

王昱倩（1989—）女，陕西西安人，硕士，中级工程师，从事梯级优化调度等工作。