中国气象局气象新技术推广项目面上项目 项目编号：CMATG2008M50
贵州中小河流域洪水预警技术研究
技术报告
项目负责人：李登文 贵州省气象台 2010年9月
引 言
贵州地形破碎，地势程高大，短时强降水极易快速汇合，形成洪水，而我省城镇和乡村居民多在低洼地带，因此经常造成巨大的经济损失和人员伤亡。如1995年6月24日遵义市城区降大暴雨，致使遵义市湘江河陡涨，河水淹没了城区中心一楼，造成极大的经济损失。2006年6月12日晚，我省望谟县三个小时突降197毫米，致使50余人死亡或失踪。2007年5月20日到6月10日，仅仅四次强降水天气过程诱发的山洪灾害，导致我省26人死亡，其中5月20日21时至21日6点，毕节市倒天河陡涨，导致下游纳雍县5个乡镇遭受洪水袭击，受灾人口达1.7万余人，因灾死亡3人，失踪4人，伤2人，直接经济损失4862万元。
掌握水情信息是水文部门的优势，而掌握已下的雨量和未来的降水信息是气象部门的特有优势，因此双方进行技术的融合，就可以进行洪水的联合预报。在此背景下，贵州省气象台于2008年申报中国气象局新技术推广项目面上项目“贵州省中小河流暴雨洪水预警技术研究”，并得到立项批准。
项目总体任务：本项目基于贵州1000平方公里以下易发洪水的贵阳市开阳县洋水河、平塘县平湖、遵义市湘江、毕节市倒天河、黔西南州望谟县望谟河，通过对多普勒天气雷达、中尺度数值预报模式等多种降水预报进行研究，并以此为基础开展贵州省山地条件下面雨量预报方法的研究，以实际雨情和流域面雨量预报为基础耦合水文预报模式建立以径流量预报为主的洪水预报预警系统，为业务预报提供服务产品。
本篇是对相关研究和系统建设内容进行的技术总结，共分八章。
项目主要承担人员
项目负责人：李登文
成 员：汪超
舒栋才石艳 何周见
杨静 裘峰 毛显后 罗喜平目 录
第一章 流域概况 ............................................. - 1 -
1.1 黔南平湖流域 ........................................ - 1 - 1.2遵义湘江流域 ......................................... - 6 - 1.3 黔西南望谟河流域 .................................... - 8 - 1.4毕节倒天河上游流域 .................................. - 10 - 1.5 开阳洋水河流域 ..................................... - 11 - 第二章 基于DEM的数字水系提取及流域离散化 .................. - 13 -
2.1 数字高程模型（DEM） ................................ - 13 - 2.2 基于DEM的数字水系的生成 ........................... - 14 - 2.3 基于水文响应单元（HRU）的流域离散化研究 ............ - 25 - 2.4 流域拓扑关系的建立 ................................. - 31 - 第三章 数据库建设 .......................................... - 33 -
3.1数据库环境 .......................................... - 33 - 3.2数据库设计 .......................................... - 33 - 第四章 降水量预报研究 ...................................... - 41 -
4.1 中尺度模式降水预报 ................................. - 41 - 4.2 雷达估测降水 ....................................... - 49 - 4.3. 面雨量预报 ........................................ - 51 - 第五章 基于喀斯特地区的分布式水文模型 ...................... - 55 -
5.1喀斯特地区的水文特点 ................................ - 55 - 5.2分布式水文模型结构 .................................. - 56 - 5.3单元水文模型 ........................................ - 58 - 第六章 洪水等级预报研究 .................................... - 76 - 第七章 小流域洪水预报系统 .................................. - 78 -
7.1 系统结构 ........................................... - 78 - 7.2系统主要功能 ........................................ - 78 - 7.3 系统介绍 ........................................... - 79 - 7.4 系统实现的关键点 ................................... - 85 - 第八章 山洪预报应用 ......................................... - 86 -
8.1 系统运行情况 ....................................... - 86 - 8.2 典型个例介绍 ....................................... - 87 - 8.3 小结 ............................................... - 91 -
第一章 流域概况
1.1 黔南平湖流域 1.1.1自然地理概况
平湖流域位于贵州省南部平塘县，属珠江流域西江水系，位于东经107°03?～107°37?北纬25°51?～26°06?之间。其位于云贵高原东南部，地势北高南低，地形依次为中山、低山地形。出露地层主要有石炭系、二叠系、三叠系。岩溶地貌如岩溶洼地、漏斗、落水洞等广泛发育。该流域主要由右岸的京舟河和左岸的新桥河汇合而成，其中，京舟河发源于都匀市石龙乡的谷林村，河源高程1110米，自南向北流至湾寨转向东南经石龙至凯口镇南面的岩脚寨进入消水洞，向南伏流进入平塘县境右纳入西北向东南流经凯酉村的支流沙拉河后经过京舟坝右岸又汇入兔场河，左岸注入苗攀河（都匀市境内叫蒙平河）后于米寅汇入六硐河；新桥河上游风席河分别发源于独山县的八坝坡和平浪的陡地坡，两源于墨冲与良亩河之间水打角汇合后，向南流经凤席河、新桥至沙寨马蹄岩出境进入平塘县。流域内地下河发育，洼地、消水洞甚多，河流水系明暗相间，具有典型的岩溶地区二元水系特点，如流域西北面的凯口河、栗木寨河、海马滩河汇合后注入暗河，从暗河汇入沙拉河；流域西南面的卡罗河注入暗河，从暗河汇入兔场河；流域南面的沙寨河通过暗河汇入新桥河。每遇洪水期，由于消水洞口小，洪水一时难以排泄，造成每年都有不同程度的洪涝灾害。平湖水文站以上流域面积为1418km2，流域内水系如图1-1所示。 1.1.2数字高程模型
平湖流域的数字高程模型选用的网格大小为10m×10m，DEM数据矩阵包含4963行，4435列。所用高程数据的地理位置为东经107°8?15?～107°39?25?，北纬25°45?50?～26°10?35?，见图1-2所示。
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