洪水过程预报残差比例法实时校正模型

文章以洪水涨洪过程预报的残差信息为导向，建立了涨洪过程预报的校正模型。该模型不但适用于洪水过程也适用于其它(如枯季径流、地下水、水质等)平稳过程预报的实时校正。     

大流域洪水预报与洪水调度管理方法研究

采用水文学与水力学、确定与随机相结合的方法，研究大流域洪水预报与洪水调度管理。确定性模型采用降雨～径流模型的新安江模型和经验预报方案进行流域流量过程预报，一维非恒定流水力学方法进行河道流量与水位以及蓄滞洪预报。随机模型采用线性动态模型进行下断面水位实时预报，最小二乘递推模型进行误差实时校正。以长江支流修水流域为例，采用新安江模型、经验方案进行万家埠与柘林水库入库洪水预报作为水力学计算的上边界条件，采用一维非恒定流水力学方法进行河道洪水流量、水位计算以及分洪计算。该方法为流域的防洪减灾提供了科学的途径。     

西辽河实时洪水统计预报模型

应用相应流量法建立西辽河主要断面的洪峰预报方案，并采用线性动态系统模型理论方法建立洪水过程的实时预报方程，形成了完整的河系预报系统模型．在洪峰预报方案中，考虑引入不同预报因子以反映不同的洪水特性；在洪水过程预报方程中，联合采用AIC准则和逐步回归算法确定模型结构，结合衰减记忆最小二乘递推算法的实时校正技术进行洪水过程预报．应用结果表明，开发的预报模型适用于西辽河的实时洪水预报问题，可供防洪决策参考。     

百色水利枢纽洪水预报方案研究

百色水利枢纽位于珠江流域西江水系最大支流郁江干流右江的上游河段，库区中小型水电站众多，对百色水利枢纽入库洪水预报影响较大。通过对流域的下垫面条件进行分析，设置了合理的预报断面，选用新安江模型进行洪水预报，采用马斯京根法进行河道演算，通过调洪演算模型模拟水电站调节对洪水预报过程的影响，并配置了实时校正模型对预报流量进行校正。根据各断面的水雨情资料，采用粒子群算法对预报模型参数进行了率定，分析了各预报断面的合格率及影响洪水预报精度的原因。     

广西郁江2001年7月暴雨洪水预报

为水资源综合利用和防汛抗洪,开发了郁江洪水预报系统.该系统洪水预报采用三水源新安江模型,河道洪水演算采用马斯京根分段连续演算方法,实时校正采用递推最小二乘法.系统对2001年7月由第3号台风榴莲、第4号台风尤特形成的暴雨洪水进行了预报,预报精度令人满意.     

复杂河道实时洪水预报的半自适应模型研究

具有行蓄洪区的复杂河道的洪水演算是洪水预报中的一难点。对于复杂河道如何在水文学方法中考虑分洪、蓄洪并提高实时洪水预报的精度是一个重要的问题。为解决这一难题，在提出基于马斯京根流量演算河道洪水实时预报的半自适应滤波模型的基础上，对该模型在具有行蓄洪区的复杂河道中的应用问题进行了深入的研究，提出了蓄洪区的计算与预报方法，使得半适应滤模型可以用于复杂河道行蓄洪的调度和实时洪水预报。     

实时洪水预报模型在东风水电站水库调度中的应用

东风水电站水库实时洪水预报模型由降雨径流预报模型、河道洪水演进模型和实时校正模型3部分组成,在实践中结合流域地形、产汇流特性及水情自动测报系统站点布设特点,分析了新安江模型在喀斯特地区应用中的不足之处,找出了影响洪水预报精度的因素,经不断调整及修正模型参数,提高了洪水预报模型的预报精度.修正后的实时洪水预报模型在东风水电站水库得到了有效应用,这对南方喀斯特地区其他水电站具有借鉴意义.     

新安江模型与衰减记忆最小二乘法耦合洪水模型的应用

利用新安江模型进行流域产流计算，采用扩散波方程推得的汇流状态方程描述流域汇流过程，由衰减记忆递推最小二乘法实现参数估计实时化，从而使新安江模型与衰减记忆递推最小二乘法耦合，实现洪水实时预报。利用耦合模型对矶头水库76场入库洪水进行模拟，模拟结果表明，耦合模型适合中小水库入库洪水实时预报，预报精度比独立使用新安江模型得到了大大的提高。     

AR模型在宝珠寺水库实时洪水预报校正中的应用

人类活动改变了流域下垫面,对洪水预报精度产生极大的影响,引进实时校正模型以提高洪水预报精度。根据宝珠寺水库的自然地理和水文气象特性,宝珠寺水库实时洪水预报采用新安江模型,实时校正模型采用时间序列AR模型。利用10年历史降雨径流资料,对新安江和实时校正模型的参数进行率定,并利用近年的2次洪水对模型进行检验,检验结果表明实时校正能明显地提高洪水预报的精度。     

基于随机理论的河道洪水扩散波模型改进

河道洪水演算在洪水预报、水资源工程规划及水利工程建设等领域有着广泛的应用。以河道洪水扩散波方程为基础,基于随机理论,考虑模型参数的随机性,将参数作为随机变量进行分析探讨,建立了河道洪水随机扩散波模型,并借助于计算机和数学手段求解出流过程的均值和方差。为了验证随机扩散波模型的适用性,将其应用于汉江的襄阳-皇庄河段洪水演算。结果表明:在河道洪水演算中引入随机理论,在计算出流过程的均值的同时可以给出出流的均方差,从而确定出流过程的概率分布,可为防洪风险分析等工程实际应用提供科学依据。     

Real-time flood forecasting of Huai River with flood diversion and retarding areas

A combination of the rainfall-runoff module of the Xin’anjiang model, the Muskingum routing method, the water stage simulating hydrologic method, the diffusion wave nonlinear water stage method, and the real-time error correction method is applied to the real-time flood forecasting and regulation of the Huai River with flood diversion and retarding areas. The Xin’anjiang model is used to forecast the flood discharge hydrograph of the upstream and tributary. The flood routing of the main channel and flood diversion areas is based on the Muskingum method. The water stage of the downstream boundary condition is calculated with the water stage simulating hydrologic method and the water stages of each cross section are calculated from downstream to upstream with the diffusion wave nonlinear water stage method. The input flood discharge hydrograph from the main channel to the flood diversion area is estimated with the fixed split ratio of the main channel discharge. The flood flow inside the flood retarding area is calculated as a reservoir with the water balance method. The faded-memory forgetting factor least square of error series is used as the real-time error correction method for forecasting discharge and water stage. As an example, the combined models were applied to flood forecasting and regulation of the upper reaches of the Huai River above Lutaizi during the 2007 flood season. The forecast achieves a high accuracy and the results show that the combined models provide a scientific way of flood forecasting and regulation for a complex watershed with flood diversion and retarding areas.     

河道洪水流量预测方法研究

及时准确地预报某区域内河道指定区段洪水流量及发生时间,对合理实施该区域的防洪预案、落实抗洪抢险措施、组织调度人员及防汛物资具有重要意义。目前河道洪水预报普遍采用马斯京根流量演算法及加里宁—米尔加科夫洪水演进法,两种方法的参数率定存在局限性,对应支流的河道分段处理也存在问题。本文依据最小二乘法,建立含有预测河段上游干流、支流水文站（或水位站）流量或水位预测模型,该模型不受其他水文参数的率定精度影响,直接利用以往洪水及当次洪水上游、下游站的观测资料建立回归预测模型,并通过递推方式完成当次洪水预测,表达形式简单直观、便于实际应用。利用该模型完成了嫩江干流齐齐哈尔水文站2013年洪水流量预测,经与实测成果比较,洪峰流量最大拟合误差小于5.2%,具有较好的计算精度。     

洪水预报实时系统组态设计

为提高洪水预报软件的可靠性、稳定性及可维护性，从分析以新安江洪水预报模型为代表的概念性水文模型洪水预报系统的计算原理和参数特点出发，遵循组态设计的思路，设计了洪水预报实时系统所需参数及站网配置信息的存储方式和洪水预报系统软件。设计思路应用于柘溪水库调度自动化系统的洪水预报子系统中，并能将该软件配合相应流域的参数及站网配置信息推广到其他流域。     

长江三峡洪水预报系统简介

本文介绍了利用水文数字模型制定三峡洪水作业预报系统的尝试，对一些有关问题进行了讨论，水利部水文利调度中心自１９８５年起已将该系统用于作业预报，１９８７年移植于葛洲坝电厂做入库流量预报，该系统从历史水文资料输入、模型率定、实时资料处理到预报结果输出，以及历史资料的显示，过程线对比等都实现了计算机自动化，预报精度完全满足生产要求，是一个比较完整的实时洪水预报系统。     

KALMAN FILTERING CORRECTION IN REAL-TIME FORECASTING WITH HYDRODYNAMIC MODEL

Accurate and reliable flood forecast is crucial for efficient real-time river management, including flood control, flood warning, reservoir operation and river regulation. In order to improve the estimate of the initial state of the forecasting system and to reduce the errors in the forecast period a data assimilation procedure was often need. The Kalman filter was proven to be an efficient method to adjust real-time flood series and improve the initial conditions before the forecast. A new model integrating the hydraulic model with the Kalman filter for real-time correction of flood forecast was developed and applied in the Three Gorges interzone of the Yangtze River. The method was calibrated and verified against the observed flood stage and discharge during Three Gorges Dam construction periods （2004）. The results demonstrate that the new model incorporates an accurate and fast updating technique can improve the reliability of the flood forecast.     

山前小流域水文—水力学耦合洪水预报研究

为了提高受人类活动影响显著的小流域洪水预报精度,以浙江省杭州市东苕溪流域为研究对象,分别以半分布式新安江模型、平原区水文模型、分洪区水动力模型以及一维河网模型模拟山区、平原区、分洪区以及河道的洪水过程,在卡尔曼滤波实时校正技术的支持下,建立流域水文—水力学耦合预报模型。通过对1996年以来瓶窑站典型洪水进行率定和验证,表明该模型符合东苕溪预报的精度要求。在2012年"海葵"台风的实时预报应用中,该模型发挥了辅助决策的作用,可作为后期防汛决策的参考。     

分布式水文模型结合气象预报方法初步探讨

为了尽量消除因流域空间非均一性引起的水文模拟不确定性,采用基于GBHM分布式水文模型以及具有明确物理意义的模型参数,利用三峡区间2011年5~6月期间的气象预报信息,探讨该区域实时洪水预报方法,以及不同预见期的洪水预报精度。结果表明,分布式水文模型与气象预报数据结合,能够较好地模拟该区间的洪水过程。该方法在一定预见期内能够对实时洪水过程进行预报,预报精度很大程度上取决于降水预报的准确性。     

流域洪水预报系统及其关键问题研究

论述了流域洪水预报系统的主要任务和核心内容,介绍了流域洪水预报系统的结构和主要功能,分析了系统的主要功能模块,将智能算法与传统的水文预报方法相结合,在水文预报模型参数自动率定、实时洪水校正两方面进行了尝试,并建立了相应的模型,经过流域长系列水文资料检验和应用,获得了满意的结果,为实时洪水预报开辟了新的途径。