2021年3月
第43卷第2期
地下水
Ground water
Mar.，2021
Vol.43 NO.2
DOI：10. ki.DXS.2021 -02 -050
廊坊市潮白河、北运河
冯娇娇
(河北省廊坊水文勘测研究中心，河北廊坊065000)
[摘要]受副热带高压外围暖湿气流和高空槽、高空低涡等气候因素的综合影响，2020年8月12日至13曰廊坊市及上游北京城区发生了暴雨，北京城区下游的廊坊市北部潮白河、北运河发生洪水。根据此次暴雨情况，采 用未考虑水利工程影响和采用水利工程影响两种方法分别进行洪水预报，对比分析两种预报结果，发现考虑水利工 程影响的洪水预报精度更高，对廊坊市潮白河、北运河地区的防洪减灾具有指导作用。 [关键词]暴雨；洪水过程；洪水预报；廊坊市
[中图分类号]TV122 +.1 [文献标识码]A[文章编号]1004 - 1184(2021)02 -0150 -03
Forecast analysis of rainstorm and flood in Chaobai
river and Beiyun river of langfang city on 2020. 08.12
FENG Jiao- jiao
(Hebei Langfang Hydrology Survey and Research Center,Langfang065000 ,China) Abstract：Under the comprehensive influence of climate factors such as warm and humid airflow outside the subtropical high,upper trough and upper vortex,heavy rain occurred in Langfang City and upper Beijing City on August 12 solstice 13 ?
2020. Flood occurred in Chaobai River and Beiyun Kiver in the north of Langfang City in the lower reaches of Beijing City.
According to the rainstorm situation,the two methods of flood prediction without considering the influence of water conservancy project and using the influence of water conservancy project are adopted respectively,and the comparison and analysis of the two forecasting results show that the flood prediction with the influence of water conservancy project considered is more accurate,which has a guiding role in flood control and disaster reduction of Chaobai River and Beiyun River in Langfang City.
Key words：Rainstorm；flood process；flood prediction；Langfang city
潮白河、北运河位于廊坊市北部，镶嵌在北京、天津两直 辖市之间i1]。潮白河由潮河、白河汇流而成，潮河和白河两大支流汇人密云水库后，在密云人潮白河，在潮白河F游的 香河县淑阳镇吴村闸设有赶水坝水文站[21。北运河上游称为温榆河，温榆河过北关闸后称为北运河，北运河向南流至红庙村西，开挖有青龙湾减河，在青龙湾减河上建有土门楼泄洪闸，在此设有土门楼（北）水文站。廊坊市潮白河、北运 河上游的北京地区，为了缓解水资源短缺状况，建有大量闸 涵、橡胶坝等中小水利工程[31，这些水利工程对洪水有削峰和错峰作用，从而改变下游的来水状态14，因此研究中小水利工程对潮白河、北运河洪水预报的影响十分必要。
任立良5]等研究了我国北方地区的主要河流在不同时空尺度上河川径流减少的原因；K.B.Singh 61研究了受人类活动影响的土地利用、拟盖的变化对洪水的水文效应..本文 利用“20200812 ”暴雨洪水数据，采用未考虑水利工程影响和 考虑洪水预报影响两种方法进行洪水预报，对比分析两种结果，为防洪减灾提供依据。1“2020.08. 12”暴雨分析
2020年8月12日8时-8月13日8时，北京城区普降暴雨局部大暴雨，城区平均降雨量94 mm，最大点雨量为128 mm(温泉站、石景山站）。强降雨主要集中在12日21时-13 口 0时，最大雨强普遍出现在22时-23时，温泉站该小时雨量达62 mm，海淀、石景山、卢沟桥、羊坊闸、松林闸该小 日寸雨量均超30 mm，分别为48 mm、46 mm、42 mm、38 mm、34 mm，详见图1。
2洪水预报及分析
2.1潮白河赶水坝站洪水预报
2.1.1 未考虑水利工程影响的洪水预报
赶水坝站的预报方法为：采用河道连续演算法（MSK)将 苏庄、北关闸两站的洪水过程分别演算到赶水坝站，两个出 流过程相迭加，即为赶水坝站的预报流量，预报结构图见图2。
[收稿日期]2020 -09 -15
[基金项目]河北省水利厅科研项目：“水利工程影响下的洪水预报研究一以廊坊市北运河、潮白河为例”（2020—16) [作者简介]冯娇娇（1993 -)，女，河北邢台人，助理工程师，主要从事水文学及水资源方面工作。
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第43卷第2期
地下水202丨年3月
&-1212:00 8-130:00 8-1312:00 8-14 0:00 8-1412:00 8-150:00 8-1512:00 8-160:00
图4 考虑水利工程影响的洪水预报过程图
2. 1.2 考虑水利工程影响的洪水预报
潮白河北关分至赶水坝段存在众多水利工程，主要包 括：祖沟橡胶坝、白庙橡胶坝、兴各庄橡胶坝、于辛庄橡胶坝; 运潮减河主要水利工程包括：北关分洪闸、师姑庄橡胶坝，这 些水利工程的运行状态直接影响洪峰的大小以及出现时间，
尤其是闸门的启闭和橡胶坝对洪峰的坦化作用更是不容忽 略，而现有模型并未考虑这些因素，因此需要对模型预报结 果进行修正。
本场次洪水潮白河上游运潮减河北关分洪闸于8月13 口 3时51分出现最大下泄流量328 m 3/s ，由于该场洪水是入 汛以来第一场较大洪水，故洪峰损失较大。根据以往经验， 在水利工程的影响下，潮白河苏庄至赶水坝段洪峰流量衰减 系数一般在0.72〜0.95之间，相同量级的洪水传播时间为 11 h 左右，因此将预报结果修正为：赶水坝站8月13日14B 寸 出现洪峰流量248 m V s 左右，见图4。
赶水坝20200812场次洪水预报过程图
140120
30
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〜
_8~12日8时至屮13丨丨8B ，膦雨量
■ 8~12日21时至8月13日0时雨歎
图1北京城区各雨量站平均降雨量
CJ •赶水坝上站预报结构图
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分
洪
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图2 赶水坝水文站洪水预报结构图
本次降雨苏庄至赶水坝段未产生洪水过程，因此只考虑 北关分洪闸至赶水坝的洪水演算。采用上述模型，对赶水坝
水文站20200812场次洪水进行预报，预报结果为赶水坝站8 月13日13时出现洪峰流量276 m 3/s ，见图3。
赶水坝20200812场次洪水M 报过程图
曰期
8-1212:00
8-130:00 8-1312:00
8-14 0:00 »-14 12:00
8-150:00 8-1512:00
8-160:00
图3未考虑水利工程影响的洪水预报过程图
表1
赶水坝站洪水预报结果对比分析
2. 1.3
对比分析
赶水坝站的实际过程为：8月13日15时20分出现洪峰 流量231 m 3/s ，可见考虑水利工程影响的洪水预报精度更 高，详见表1。
实际过程
未考虑水利工程影响
考虑水利工程影响
站名
洪峰流M
洪峰流量
预报
洪峰流量
预报峰现时间
，
峰现时间, 峰现时间/ m 3/s
母亲的羽衣/m 3/s w 度
m3/s 精度
赶水坝231
8
月13日15时20分
276
8
月13日13时
83.4%
248
8
月13日14时
93. 1%
2.2北运河土门楼站洪水预报
2.2. 1
未考虑水利工程影响的洪水预报
北运河土门楼的洪水主要由通州北关拦河闸下泄洪水、 凉水河洪水、凤港减河洪水及各闸的闸前蓄水组成，各洪水 相迭加即为土门楼的洪水预报过程。预报结构图及预报方 法见图5。
M B in a iiK a i 腳
图5 土门楼水文站洪水预报结构图
采用上述模型，对土门楼水文站20200812场次洪水进 行预报，预报结果为赶水坝站8月13日19时出现洪峰流量 276 m 3/s ，见图 6。
a-12 10:00 S-12 12:00 9-130:00 S-I312:(0 8-l40:(D 8-M 12:0) 8-150:00 8-15 12:00
图6未考虑水利工程影响的洪水预报过程图
2.2.2 考虑水利工程影响的洪水预报
本场洪水北运河上游温榆河北关拦河闸于8月13日2 时出现最大流量260 m 3/S，凉水河张家湾水文站最大流量
211 m 3/S 。根据以往经验，在水利工程的影响下，北关拦河闸 相同量级的洪水传播时间为M h 左右，
张家湾相同量级的洪 水传播时间为9 h 左右，洪峰流量衰减系数一般在0.7 ~ 0.9 之间，又因为该场洪水是人汛以来第一场较大洪水，损失较
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卷第
掌声高军
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大，因此将预报结果修正为：潮白河赶水坝水文站8月13日 实际过程为：北运河土门楼枢纽于8月13日15时05分17时左右出现洪峰流量303 m 3/S (见图7)。
出现洪峰流量309 m 3/s ，可见考虑水利工程影响的洪水预报2.2.3
对比分析
精度更高，详见表2。
表 2
土门楼站洪水预报结果对比分析
实际过程
未考虑水利工程影响
考虑水利工程影响
站名
洪峰流量
/ m 3/s
a
# n
洪峰流量
峰现时间
3/m 3/s 峰现时间=
觀顏
峰綱间
精度
m3/S 预报
精度
土门楼309
8
月13日15时05分 276
8
月13日19时
89.3%
303
8 月 13
爱赛为日 17 时
98. 1%
5出期
8-1210:00 &-12 12:00 8-130:00 9-13 12:00 8-14 0:00 8-14 12:00 8-150:00 8-15 12:00
纳米二氧化硅
(3)存在水利工程的流域在进行洪水预报时，不能忽略 水利工程这一影响因素。
参考文献
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利.2018.01 ( 1 ) :84 -85.
温纳图7 考虑水利工程影响的洪水预报过程图
3结语
(1)
通过对“20200812”暴雨及洪水预报的研究，有效掌
握了本次暴雨洪水过程，分析对比了考虑水利工程影响和未 考虑水利工程影响两种情况下的洪水预报结果，结果发现考
虑水利工程影响的洪水预报精度更高。(2) 赶水坝、土门楼水文站现有洪水预报模型并未考虑 水利工程的影响，存在不足，需要进一步改进。[3] 齐兵.廊坊市“16.7”暴雨洪水初探[J ].地下水.2〇n .04(1):
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-18.
[6] B S R. A VERSATILE METHOD FOR TREATMENT OF CLAY
SOILS FOR THIN - SECTION FABRIC STUD I E S [J ], Journal of Hydrology. 2002.262:84 -98.
(上接第81页）
4.2.1
预测时段
方案一预测期为9年，共9个应力期，模型计算的时间步 长为30 d ，预测期内共计3 287 d ；方案二预测期为10年，共 10个应力期，模型计算的时间步长为30 d ，预测期内共计 3 652 d 0
4.2.2
初始流场及边界条件
方案一采用稳定流模型识别后的流场为初始流场，方案
二2020年初始流场采用现状年预报的2020年流场，边界条 件不变。
4.2.3
源汇项处理
方案一源汇项将采用现状年2017年条件下的源汇项，方 案二采用十三五规划具体设计的源汇项以及水源地设计开 采量进行预测。
4.2.4
预报计算结果
根据预测结果，各观测孔水位降深在-0.03 ~7 m 之间。 大部分观测孔均出现水位下降情况。水位下降观测孔大多 分布于车尔臣河中游地区，即且末县及其周边的乡镇，局部 地段人工开采量大于补给量，造成其地下水位下降。
5结语
(1)2017年区内地下水资源处于均衡状态，地下水补给
以河道人渗补给量为主，地下水排泄以蒸发排泄量为主。两 者均为天然补给或排泄因素，表明区内地下水大体处于天然
状态，人类影响程度较小，仅在绿洲平原区地段人类影响较
大。其中河道入渗补给量为42 111.3 x lO 4 m 3/a ，占总补给 量75.3% ，蒸发排泄量为42 230.4 x 104 m 3/a ，占总排泄量 76. 3% 0
(2)研究区补给量为51 171.9 x 104 m V a ，占到全区补给 量的91.6%，排泄量为50 532. 6 x 104 m 3/a ，占到全区排泄 量的91. 3% ；计算得出研究区地下水可开采资源量为 33 272. 1 x 104 m 3/a 〇
(3 )根据预测结果，研究区各观测孔水位降深在-〇. 〇3 之间。大部分观测孔均出现水位下降情况。水位下降
观测孔大多分布于车尔臣河中游地区，即且末县及其周边的 乡镇，局部地段人工开采量大于补给量，造成其地下水位下 降。
参考文献
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-40,23.
15
2
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