逆高斯分布汇流模型在龙王山梯级水库洪水预报中的应用

将逆高斯分布汇流模型应用于由梯级水库组成的复杂流域汇流系统,根据上游水库的泄洪流量和下游水库入库流量的关系,建立逆高斯分布瞬时单位线河道汇流模型,并结合流域区间非线性汇流模型建立了多输入单输出的流域汇流模型,经在龙王山梯级水库的实际应用,取得了较好的效果.     

高关水库流域洪水实时预报方法及应用研究

考虑到高关水库流域降雨时空变化和地形对流域产汇流的非线性影响 ,建立了流域分散产流、非线性汇流模型以及洪水实时预报校正方法 ,将研制的模型应用于实际洪水预报 ,取得了较为满意的效果     

一种非等权倍比迭加单位线法汇流实时校正预报方法

将传统的单位线等权倍比迭加线性汇流系统改造为具有动态变化功能的非等权时变倍比迭加因子的汇流预报模型,用以逼近洪水的非线性汇流系统。本法与传统单位线汇流预报方法相比,洪峰流量预报精度提高了10%以上,单位线卷积方程加入非等权倍比迭加因子,应用卡尔曼滤波技术,改进和创新了传统单位线汇流预报方法。     

基于线性动力波的地貌瞬时单位线模型

根据概念性流域地貌汇流模型的一般理论,以概念性元素"线性动力波河段"模拟各级河道的汇流作用,建立了基于线性动力波的地貌瞬时单位线模型.给出了三级流域瞬时单位线的表达式,并分析了模型参数对瞬时单位线的影响.讨论了参数的约束条件和参数的推求方法,并对南雁流域的雨洪资料进行了实例分析.     

时变增益水文模型的改进及实时预报应用研究

考虑到流域降雨时、空变化和流域地形、河道特征对流域产汇流的非线性影响，通过改进时变增益水文模型（TVGM），建立了流域非线性产流、汇流模型以及流域洪水实时预报校正方法，将研制的模型以及流域洪水实时预报校正方法，将研制的模型应用于洋河水库流域洪水预报，取得较为满意的效果。     

流域汇流单位线选配的数字化判别方法探讨

为了解决流域汇流计算中人工经验选配单位线所造成的主观任意性及由此而带来的预报误差问题，综合运用了各种影响因子的非线性优化分析和模糊优先比结合倍比系数修正法建立了一种选配流域汇流单位线的数字化判别模型。     

产汇流模型参数综合率定在洪水预报中的应用

在蓄满产流模型中引入最大下渗率作为人渗的上限，实现超渗产流的机理和蓄满产流结合，在汇流模型中，采用Г函数和抛物线组合函数作为单位线的逼近函数，用Г函数作为单位线的基本形状，抛物线对Г函数分段修正，且引入2个汇流时间调整指数对单位线进行非线性调整；此外，在单位线计算之前串联一个水库蓄滞单元，有效地模拟洪水在河道演进过程中沿途径流式水库的滞洪作用，根据系统理论知识将上述产汇流模型组合为一个整体，建立综合目标函数，用约束变尺度法优选参数，通过对沙溪口水电站的洪水预报进行实例检验，证明该模型能得到较高的预报精度。     

流域汇流的分布参数模型

本文研究提出流域汇流的分布参数模型,并用它来拟合实际的经验单位线,使其具有与经验单位线法大体相同的使用效果,计算精度相当。在分布参数模型中,釆用汇流参数K和分布参数η,把流域汇流模拟为两级非均匀串联线性水库模型,提出分布参数的概念,以分布参数η取代纳希模型的串联水库的级数n,推导求出其脉冲响应函数和一系列的计算公式。在四川涪江麦地湾站和青衣江罗坝站的经验单位线模拟中,初步应用了分布参数模型,得到了良好的拟合效果。     

集中入流滞时演进型流域地貌汇流模型

在Ｓｔｒａｈｌｅｒ河流分级法的基础上，提出了单元级别的确定原则，并进一步定义了概念性流域地貌汇流模型．为了将河道洪水演算方法移置到流域汇流模型中，还定义了“滞时演进河段”这一新的概念性元素．推导了三级流域瞬时单位线，选用内罚函数法估计模型参数，实例检验，模型拟合精度较高．     

入库区间地貌单位线模型的研究

本文提出了入库区间地貌单位线模型,把地貌单位线理论成功地应用于水库区间洪水预报方面。Rodriguez—Iturbe和Gupta等人假定等待时间的概率密度函数(pdf)服从指数分布,本文在此假定基础上推出了入库区间k条并联支流等待时间之和的pdf服从爱尔朗分布。已经证明服从指数分布的地税单位线是服从爱尔朗分布的地貌单位线的特例。指数分布的地税单位线只能用于单条河流的汇流计算;本文提出的入库区间地税单位线,不仅能用于一条河流而且也能用于水库区间具有k条并联支流入库的区间汇流计算,为无资材的入库区间洪水预报提供了一条较好的途径。本文选择了贵州省红枫水库的水库区间检验本模型,获得了令人满意的结果。     

三角形综合单位线法洪峰预报研究

为了减轻洪灾给广东省中小流域桥梁带来的危害,基于广东省综合单位线法和影响线理论,提出了三角形综合单位线洪峰实时预报法,结合现行三角形单位线模型特点和广东省综合单位线三角形简化结果,建立了三角形综合单位线模型;确定涨水历时计算依据,选取合适的涨、退水历时比值,利用流域历史洪水资料标定峰值;将实时雨量当作移动荷载组在已标定模型上加载,计算实时流量过程线,确定洪峰流量、洪峰水位、峰现时间等参数,对既有桥梁进行水害实时预报工作。研究结果表明,三角形综合单位线法洪峰实时预报需要的参数少,计算过程简单,预报结果可靠,可以用来预估洪水灾变的可能性及其危险程度。     

Real-time flood forecast and flood alert map over the Huaihe River Basin in China using a coupled hydro-meteorological modeling system

A coupled hydro-meteorological modeling system is established for real-time flood forecast and flood alert over the Huaihe River Basin in China. The system consists of the mesoscale atmospheric model MC2 (Canadian Mesoscale Compressible Community) that is one-way coupled to the Chinese Xinanjiang distributed hydrological model, a grid-based flow routing model, and a module for acquiring real-time gauge precipitation. The system had been successfully tested in a hindcast mode using 1998 and 2003 flood cases in the basin, and has been running daily in a real-time mode for the summers of 2005 and 2006 over the Wangjiaba sub-basin of the Huaihe River Basin. The MC2 precipitation combined with gauge values is used to drive the Xinanjiang model for hydrograph prediction and production of flood alert map. The performance of the system is illustrated through an examination of real-time flood forecasts for the severe flood case of July 4–15, 2005 over the sub-basin, which was the first and largest flood event encountered to date. The 96-h forecasts of MC2 precipitation are first evaluated using observations from 41 rain gauges over the sub-basin. The forecast hydrograph is then validated with observations at the Wangjiaba outlet of the sub-basin. MC2 precipitation generally compares well with gauge values. The flood peak was predicted well in both timing and intensity in the 96-hour forecast using the combined gauge-MC2 precipitation. The real-time flood alert map can spatially display the propagation of forecast floods over the sub-basin. Our forecast hydrograph was used as operational guidance by the Bureau of Hydrograph, Ministry of Water Resources. Such guidance has been proven very useful for the Office of State Flood Control and Drought Relief Headquarters in operational decision making for flood management. The encouraging results demonstrate the potential of using mesoscale atmospheric model precipitation for real-time flood forecast, which can result in a longer lead time compared to traditional methods. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 40371023), National “948” project (Grant Nos. 200317 and 200758) and National Key Technology R&D Program (Grant No. 2006BAC05B02)     

一个基于DEM的半分布式水文模型

以自然分水线划分子流域,利用克利金插值法由雨量站雨量插值各子流域中心点的雨量代替面雨量.模型中分别利用初损后损法、分布式单位线和指数消退模型计算产流、直接径流过程和基流过程.为了考虑洪水特性对河道汇流模型参数的影响,采用动态参数马斯京根模型演算各段河道洪水.在河南省干江河流域的应用结果表明:29场洪水中,洪峰流量相对误差小于20%的为93%,洪量相对误差小于20%的为97%,峰现时间误差小于2 h的为100%,确定性系数大于0.7的为90%.     

AREM模式预报技术在洪水预报中的应用

AREM是综合考虑中国区域的地形特点和复杂的水汽演变过程,建立的一个对中国区域暴雨有较强预报能力的暴雨数值预报模式.运用AREM模式预报的降雨过程作为预见期内的降雨,结合新安江蓄满产流模型和流域分散入流非线性汇流模型,作出考虑预见期降雨的洪水预报,并将该方法应用于湖北省白莲河流域.     

基于综合单位线法的河道设计洪水参数推算

以深圳市观澜河支流白花河为研究对象,开展基于综合单位线法的设计洪水推算及参数选取研究.通过比较综合单位线法和推理公式法推算的各断面洪峰流量计算结果,说明综合单位线法的洪水计算成果偏于防洪安全.实例研究表明综合单位线法适合于类似地区的洪水计算.     

牛栏江流域径流模拟与实时预报

考虑到流域气候、下垫面、资料等特征和受人类活动强烈影响条件下对流域产汇流的非线性影响,通过改进时变增益水文模型(TVGM),建立了上层为地表径流和下层为壤中流的流域非线性产流模型;采用1条统一的无因次分配函数曲线来演算径流输出过程;利用可变遗忘因子递推最小二乘算法进行流域洪水实时预报校正,并将研制的模型应用于长江上游牛栏江流域的洪水预报中,用1980~1993年暴雨洪水资料作为模型参数率定期,1996~2002年暴雨洪水资料作为模型检验期.实例研究表明:所建模型合理可行,计算具有一定的精度,效果较为满意.