2024年吴旗水文站中长期预报分析

2024年吴旗水文站中长期预报分析

马壮  梁晨阳  王进生

（延安水文水资源勘测中心，陕西延安 716000）

摘要：预报编制依据1980年1月至2023年12月吴旗水文站实测月平均流量及年径流量，通过各种综合方法对北洛河吴旗水文站2024年的年最大流量和年径流总量分别作出预报、合理取值。并结合当地实际不断积累经验，进一步探讨中长期水文预报方法，以提高水文要素长期预报的精度。

关键词：水文预报  气象水文  防汛抗旱

1.北洛河吴旗水文站基本资料及流域概况

吴旗水文站设立于1980年1月。位于吴旗县洛源乡宗石湾村，地处东径108°19′，北纬36°89′。北洛河系渭河左侧一级支流，该站集水面积3408km2，距河口里程582.2km。发源于陕西定边县白于山南麓的草梁山。河源分三支：西支为石涝川，中支为水泉沟，东支为乱石头川，在吴旗汇流后称为北洛河。属国家重要水文站，中央报讯站。该站主要观测项目有水位、流量、泥沙、降水量、蒸发量、墒情等。

    吴旗站长期收集北洛河上游段基本水文资料，研究分析该区域降雨径流关系和产流、汇流规律，掌握北洛河上游段水量、沙量变化情势；为内插不同区域水文特征提供资料；为防汛抗旱部门及下游地区提供水文情报、预报，为防灾减灾提供依据；为水工程的规划设计和施工，科学研究及其他公共需要提供基本数据；为北洛河流域综合治理、开发利用水利资源提供依据。

2.2023年延安地区雨水情回顾

2023年汛期（6～10月）延安市辖区降雨情况概括有以下4个特点：①降雨时空分布不均匀；②汛期各站降雨总量相差较大（总降雨量最大的达754mm，最小的仅有158.7mm）；③汛期主要降雨过程及降雨量主要集中在7、8两个月，占6～10月降雨总量的56.1%；④2023全年延安降水量较多年均值比较偏多1成。

2023年汛期（6-10月）各站总降雨量在158.7～754.0mm之间，累计最大降雨量为：黄陵（黄陵-城关）雨量站754.0mm，最小降雨量为吴旗（吴起-城关）雨量站158.7mm，日最大降雨站洛川（洛川-枫栖）7月27日降水143.8mm。2023年1-10月各站累计降雨量≤500mm的有28站，500～600mm有27站，≥600mm有26站，在6月-10月份中共出现117站次降暴雨（1小时≥20mm）。

延安汛期（6月-10月）降水偏枯5.5%，降水主要集中在7-8月。

2023年吴旗水文站8月份出现最大洪峰流量68.8m³/s。

3.2024年长期水文预报展望

中长期水文预报的预报依据为气候因子以及数理统计计算结果。

3.1气候因子

国家气候中心

中国气象局-南京大学气候预测联合实验室结果

延安市气象局2024年中长期气候预测

预测结论：延安地区2024年总体为丰水年，各主要河流的年径流量较上年偏丰，但受厄尔尼诺和拉尼娜事件交替影响，延安地区发生极端天气概率较大，可能会出现旱涝急转，从而引发局地性暴雨洪水过程。

通过气候因子的分析结果可以看出： 2024年陕北地区降水偏丰的可能性大，各主要河流的年径流量正常偏丰。

3.2数理统计预测

2024年主要采用历史演变法和《长期水文预报软件》中的自然正交函数分解法、方差分析周期法、周期与平稳序列联合法、平稳时间序列法、平稳序列与周期迭加法五种数理统计方法对北洛河吴旗的年最大流量和年径流总量分别作出预报，最后综合分析确定水文站的预报成果。成果见下表。

北洛河吴旗水文站2024年最大流量、年径流量预报值统计表1

备注：预报范围的确定：预报值的±10%既为预报范围；距平确定：预报范围值-多年均值/多年均值。

3.2.1年径流量预报

预测2024年北洛河吴旗水文站年径流量在0.2300～0.4500亿m3之间，与上年（0.2347亿m3）相比为偏丰，与近十年平均值（0.3761亿m3）相比略偏丰；

吴旗水文站2024年径流量预报值详见附表1，年径流量曲线图如下：

图1：吴旗站年径流量曲线图

3.2.2年最大流量预报

预测北洛河吴旗站2024年最大流量预测值在100-600m³/s之间，与上年实测最大流量（68.8m³/s）相比为增大趋势，与近十年最大流量平均值（347m³/s）相比基本持平略增大；

2024年预报吴旗水文站最大流量预测曲线图如下：

图2：吴旗站历年最大流量关系曲线图

4.预测结果

由于预测因子的多样性、复杂性和不确定性，需要综合考虑。综合预测结果为：2024年陕北地区降水偏丰的可能性大，各主要河流的年径流量正常偏丰，如遇短时强降雨，可能会引发区域性洪水过程。

预测吴旗水文站年最大流量100～600m³/s，与上年相比增大，与多年均值相比基本持平；预测吴旗水文站年径流量0.2300～0.4500亿m

3，与上年相比增加，与十年均值相比偏少近1成；最大流量可能出现在7～8月。

5.结论

本文通过采用历史演变法和《长期水文预报软件》中的自然正交函数分解法、方差分析周期法、周期与平稳序列联合法、平稳时间序列法、平稳序列与周期迭加法五种数理统计方法对北洛河吴旗水文站2024年的年最大流量和年径流总量分别作出预报。

最终确定吴旗水文站2024年最大流量预测值采用平稳序列法350m³/s，年径流量预测值采用平稳序列与周期迭加法0.341亿m3。鉴于目前各种长期预报影响要素十分复杂，分析的最终结果取值是否合理可靠，许多问题尚待进一步取探讨。我们应加强对中长期水文预报的探索和研究，使其能够满足实际应用的需求。

参考资料

（1）《延安地区实用水文手册》（1987年）；

（2）中国气象局-南京大学气候预测联合实验室；

（3）中华人民共和国水利部。（SL250-200O）水文情报预报规范（S）。北京：中国水利水电出版社，2000；

（4）黄河流域第4卷第8册水文年鉴。