基于协整理论的淮河流域上游洪水预报实时校正方法

为了提高淮河流域上游的洪水预报精度,引入计量经济学中的协整理论与误差修正模型用于洪水预报实时校正;同时为了解决自回归算法无法针对非平稳序列建模以及序贯相关性问题,构建了基于误差修正概念的自回归误差修正模型。以淮河鲁台子站以上流域为研究区域,基于分布式垂向混合产流模型模拟结果,分别构建一阶至三阶自回归模型、误差修正模型和基于误差修正的自回归模型对模拟结果进行校正,采用修正效果评价系数、确定性系数、洪峰相对误差、径流深相对误差和峰现时差5个评价指标,分析对比各校正模型对流域2003—2014年10场洪水的校正效果。结果表明:3种实时校正方法均对淮河流域上游洪水有一定的校正效果,其中,自回归模型校正效果最差,排除误差序列非平稳的两次洪水后,其平均修正效果评价系数为0.20;误差修正模型能够有效校正预报洪水,其平均修正效果评价系数为0.76;基于误差修正的自回归模型校正效果较好,与传统自回归模型相比,对洪峰流量的校正效果显著提高,其平均修正效果评价系数达到0.98,可用于淮河流域上游洪水预报的实时校正。     

基于水文相似性的预报误差修正

如何进一步提高水文预报精度,降低预报误差,更好的服务于防洪抢险、水资源调度是水文学重要研究方向。基于水文预报误差主要影响因素在相似流域具有相似性,致预报误差具有相似性的特性,以相似流域各预报站预见期不同为切入点,优选误差修正因子,基于二次正交回归设计,构建了预报误差模拟模型以修正预报结果,提高精度。经怒江道街坝水文站模拟预报检验,修正后模拟确定性系数由0.933提高至0.998,洪峰流量平均绝对误差由693m3/s降低至116m3/s,洪峰流量平均相对误差由16%降低至3%,洪峰出现时间预报误差由平均5.4h降低至0.9h,方案精度由乙级提升至甲级。提出的基于水文相似洪水预报修正方法结构简单、计算方便、修正效果明显,是一种高效提高洪水预报精度的方法,适用于相似流域不同预报站洪水过程无明显差异的情形。     

通用实时洪水预报系统设计与开发

针对实时洪水预报系统需求,设计和开发了一套完整的通用实时洪水预报系统,包括预报方案配置率定、实时人工交互预报以及实时自动预报3个模块。重点介绍了系统结构和数字流域拓扑关系构建、模型库、预报方案构建、模型参数自我修正、人机交互和实时校正等相关关键技术。该系统将洪水预报方案的制作、预报作业的流程合理分解,便于预报系统实施和调试,在实践应用中取得了较好的效果。     

上游水电工程对毛尔盖水电站洪水预报影响研究

以四川黑水河流域毛尔盖水电站为例,研究上游已建中小型水电站对毛尔盖水电站洪水预报影响。研究结果表明,上游已建中小型水电站对毛尔盖水电站洪水预报精度影响较大,需根据影响程度及时修正预报方案,并在预报方案编制过程中加强人工干预功能,采用实时校正和多种水文模型预报方法,提高洪水预报精度。     

贺江南丰水文站洪水预报方案分析

南丰镇沿贺江未设堤防,河道行洪能力约3年一遇.南丰水文站于2007年设立,资料系列较短,受上下游电站调度影响,原洪水预报方案精度较差.为解决这一问题,利用建站以来的水文资料,进行洪水传播时间、洪峰坦化系数、区间流量系数分析计算,制定了洪峰流量预报方案,成果达到甲等洪水预报方案等级;制作了不同起涨水位下的南丰水文站水位流...     

门楼水库洪水预报及修正方法

由于流域下垫面条件、人类活动和水利工程影响,使得概念性流域水文模型更加难于全面地描述流域的产汇流特性,导致预报结果误差较大。研究以门楼水库为背景,分析流域入库洪水组成、水利工程分布、气候及下垫面等水文特点,采用大伙房模型(DHF)进行门楼水库以上流域的洪水预报方案研究,进而修正水库的入库洪水过程。研究结果表明,修正后的洪水预报结果精度比修正前有较大提高,可以为水库防洪调度决策提供依据。     

水电站施工期洪水预报系统设计与开发

为了克服水电站施工期洪水预报方案不足,解决施工期洪水预报工作中存在的一些实际问题,针对水电站施工期的河道特性变化,分析了水电站施工期洪水预报的特定需求,提出水电站施工期洪水预报系统的设计思路和研发目标。总体设计方案包括系统开发及运行环境、设计的基本原则、预报模型配制的技术方案、施工期各阶段到运行期预报方案转换的思路等。系统总体上由数据支撑层、应用层、人机交互层构成。重点介绍了该系统开发的预报方案编制与修正、实时洪水预报等主要应用功能。本系统可针对水电站施工的不同阶段快速建立或调整预报方案;实时洪水预报可人机交互进行,支持增加输入预见期内降雨数据的预报,可为早期的防洪决策提供参考依据。该系统已集成到四川锅浪跷水电站施工期水情自动测报系统投入实际应用,从应用情况来看,该系统运行稳定、实用,达到了预期的研发目标,为开展施工期洪水预报工作提供了有效工具。     

中国洪水预报系统新安江模型在蚂蚁河莲花站(二)水文站洪水预报中的应用

莲花(二)水文站系松花江一级支流蚂蚁河把口控制站,位于方正县宝兴乡富祥村文章通过莲花站新安江模型洪水预报方案的率定及检验,确定此方案为该站重要的洪水预报方法,为防汛抗洪提供水文预报数据。由参数率定可知,洪水过程拟合效果较好,水量基本平衡,各参数符合该地区的洪水特性,根据确定性系数0.959评定该预报方案为甲级。     

多站点联合校正的实时洪水预报应用——以湖南省沅水五强溪水库为例

为了提高五强溪水库断面洪水预报精度,利用卡尔曼滤波和马斯京根求解法,以湖南省沅水五强溪水库预报断面为研究对象,选用洪峰流量、峰现时间和确定性系数评价指标对多站点校正、单站点校正及不考虑实时校正模型的预报精度进行评价。结果表明:卡尔曼滤波实时校正技术能有效提高洪水预报精度;整体而言,考虑上下游水力联系的多站点修正效果优于单站修正,且在洪峰预报及预见期大于3 h的预报作业中效果较为显著。     

大渡河流域上游洪水预报及实时校正研究

大渡河是长江上游岷江水系的最大支流,是我国最重要的水电能源基地之一。因此,实时准确的洪水预报对流域的防洪减灾和水资源利用具有重要意义。为此,基于新安江模型,建立了大渡河上游丹巴以上流域的实时洪水预报方案;针对目前流域雨量站网密度偏低现状,引入动态系统响应校正技术,对面雨量进行实时修正处理,以进一步提高洪水的预报精度。结果表明,构建的新安江洪水预报方案具有较好精度,经面雨量校正后,预报精度得到进一步提升。