溫州珊溪水利樞紐水情自動化遙測站網布設

1、溫州珊溪水利樞紐水情自動化遙測站網布設                        摘要：水情遙測站網的合理性是水情自動測報系統(tǒng)建設中一個重要組成部分。本文采用多種方法，經計算分析論證了珊溪水利樞紐工程自動化遙測站網的布設原則。 關鍵詞：站網布設 優(yōu)選論證 水情遙測 珊溪水利  1、  流域概況飛云江位于浙江省南部，發(fā)源于景寧和泰順兩縣

2、交界處的洞宮山白云尖。上游浯溪與洪口溪在百丈口匯合后始稱飛云江，水流由西向東，單獨流入東海，全長203km，流域面積3252km2。 飛云江流域地處亞熱帶季風區(qū)，四季分明，雨量充沛,多年平均降水量1876.9mm，年降雨量在12802458mm之間。降雨量年內分配不均勻，主要集中在57月的梅雨期和89月的臺風期。尤其是臺風暴雨是造成本流域洪水災害的主要天氣系統(tǒng)。 2、  珊溪水利樞紐工程概況 珊溪水庫是珊溪水利樞紐工程的龍頭，位于文成縣珊溪鎮(zhèn)。壩址以上流域面積1529km2，占飛云江流域面積的47.0%，河長92.4km。水庫的總庫容18.24億m3，正常蓄水位142.0m（黃?；?/p>

3、），相應庫容12.91億m3；興利庫容6.96億m3，防洪庫容2.12億m3，系多年調節(jié)水庫。裝機容量200MW，年發(fā)電量3.55億kwh。 趙山渡引水工程，渠道位于珊溪水庫下游35km的瑞安市龍湖鎮(zhèn)，流域面積2302km2，占飛云江流域面積70.8%，其中珊溪至趙山渡區(qū)間面積773km2。正常蓄水位22.0m，汛期限制水位21.5m，總庫容3414萬m3，有效調節(jié)庫容427萬m3。泄洪洞17孔，最大下泄流量15120m3/s。裝機容量20MW，年發(fā)電量為0.514億kwh?？偢汕L度13.36km，輸水流量36m3/s。珊溪水利樞紐工程是以灌溉和城市供水為主，兼有發(fā)電和防洪等綜合效益的水利工

4、程。工程建成后，新增和改善中下游的灌溉面積99.97萬畝，為溫州、瑞安、平陽等城鎮(zhèn)提供生產和生活用水。對改善環(huán)境、發(fā)展山區(qū)經濟等也會有很大益處。3、遙測站網布設原則本系統(tǒng)遙測站網布設遵循科學合理，經濟可行的基本原則，努力做到用最少的遙測報汛站點來滿足水庫洪水預報所要求的精度，便于通信組網和系統(tǒng)的建設管理，主要考慮了以下幾個方面：3.1 結合珊溪水利樞紐工程特點布站本樞紐工程是以灌溉和城市供水為主兼有發(fā)電防洪效益，故在布站時除了需掌握上游水（雨）情外，還需掌握下游及溫瑞、瑞平塘河的水情。3.2 結合流域雨洪特性布站本流域珊溪壩址以上地形較為復雜，布站時考慮空間上的代表性。一般講需要使站點在流域上

5、分布大致均勻，各主要支流布設遙測站，注重常出現暴雨中心的區(qū)域。本流域年最大洪水大多由臺風暴雨形成，布站時要考慮臺風雨的時空分布特點，要適當增加站點，單站控制面積比一般的大流域系統(tǒng)要小一點。3.3 結合現有站網和預報模型布站為保持原有觀測資料的連續(xù)性和一致性，原則上盡量利用現有站網，不變動測站，本系統(tǒng)的預報模型擬采用分單元降雨徑流模型與河道匯流相結合的三水源新安江模型和姜灣模型。遙測雨量站的布設結合原有站網布置及預報模型，考慮其站網大致分布均勻及每個單元須有一個以上雨量站的要求來布設。4、遙測雨量站網的優(yōu)選論證 根據前述原則，初步選擇遙測站網（烏巖嶺、司前、三插溪、仙居、嶺北、外洋、下洪、百丈口

6、、高二電、黃坦、珊溪壩上、珊溪壩下、百丈際、玉壺、學口、趙山渡閘上、趙山渡閘下、馬嶼、六科、塘下、平陽、溫州西山），并作下述比較分析計算。（站網分布如圖1）4.1 分塊流域與遙測站面雨量對比分析計算根據水利樞紐工程特點，將區(qū)域分成珊溪以上與珊溪以下至馬嶼區(qū)間二大塊，統(tǒng)計流域各站暴雨觀測資料，由擬選遙測站計算不同時段的面雨量與相應時段流域平均面雨量比較，結果表明，珊溪壩址以上區(qū)塊其均值相對誤差都在±3mm以內，相關系數在0.98%以上，精度符合要求；珊溪壩址以下區(qū)塊由于原有站網較疏，包括東灣坑（替代珊溪）僅為8個站，而擬選遙測站5個，抽樣誤差大，盡管相關系數在0.98以上，短歷時暴雨均

7、值相對誤差偏大，但絕大值差值較小，不到4mm，考慮到8個站由算術平均法計算面雨量本身的誤差，故認為用5個站可替代。上述兩區(qū)塊由遙測站計算6小時面雨量與相應時段流域平均雨量相關情況見圖2、圖3。圖2 珊溪壩址以上六站小時面雨量與11站圖3 珊溪壩址至馬嶼六小時面雨量與五站4.2 由流域預報模型率定成果進行分析飛云江流域現控制站在中游學口，本次對學口以上的遙測站網進行預報模型參數率定，以學口站為控制考慮降雨分布不均勻影響及上、下游洪水匯流的差別，將其以上流域分成四個單元，并應用姜灣模型，根據歷史水文資料，作降雨、蒸發(fā)、土壤含水量、水源分配和消退、單元河網單位線以及河槽匯流等分析，率定子系統(tǒng)有關參數

8、，在調試達到一組最佳參數的條件下，分析學口站計算與實測擬合成果，探討遙測站點對暴雨控制的代表性。從學口站洪峰流量3000m3/s，以上的8次大洪水實測與計算擬合情況看，峰量均能滿足預報精度要求，其實測最大洪水擬合情況見圖4。  圖4 學口站1990年8月20日21日計算與實測洪水過程對照圖上述分析計算表明，擬定的遙測雨量站網能控制測報區(qū)雨情變化，滿足模型計算精度。綜上所述，整個飛云江流域共選取16處遙測雨量站（見表一）。表一 飛云江流域遙測雨量站分布表珊溪水庫以上流域珊溪至馬嶼馬嶼以下地區(qū)及北南干渠烏巖嶺、司前、三插溪、仙居、嶺北、外洋、下洪、百丈口、高二電、黃坦、珊溪珊溪、百丈際、

9、玉壺、學口、趙山渡六科                             5、遙測水位站本系統(tǒng)遙測區(qū)為整個飛云江流域及趙山渡渠系灌溉區(qū)，為掌握樞紐工程上下游水位需設立三插溪水庫、高二電水庫、百丈際水庫、學口、珊溪壩上、壩下、趙山渡閘上、閘下遙測水位站；原珊溪庫內百丈口站受回水淹沒，為掌握庫尾各支流水情及水庫末端庫水位變化，故在百丈口新鎮(zhèn)設立百丈口遙測水位站；為掌物下游馬嶼水（潮）位，故利用已建的馬嶼水位站進行遙測水位；為掌握溫瑞、瑞平塘河水位，設立塘下、平陽、溫州西山遙測水位站（見表二）。除珊溪壩下、趙山渡閘下、馬嶼、塘下、平陽、西山站外其它遙測水位站均與遙測雨量結合設遙測雨量項目。表二 飛云江流域遙測水位站分布表飛云江流域水位站溫瑞、瑞平塘河水位站三插溪水庫 高二電水庫 百丈際水庫、珊溪壩上、壩下 趙山渡閘上、閘下、 百丈口、 馬嶼、學口塘下、平陽、溫州西山6、結論遙測站網的合理性