洪水预报实时校正技术研究综述

对典型的水文模型流量预报实时校正算法、误差自回归校正算法、衰减记忆最小二乘算法和卡尔曼滤波算法等洪水预报实时校正方法及其求解过程进行了分析,讨论了各种方法的利弊.结果表明:水文模型流量预报实时校正算法物理意义明确,容易编制程序,但预见期较长时的校正效果不明显,对于有多个水文站的较大流域,不适宜采用该法;误差自回归校正算法的阶数可以通过实际情况来确定,模型可以确定系数,也可以加入不断反馈的信息而成为变系数的时变模型;衰减记忆最小二乘算法仅适用于缓时变系统的参数识别,对于非确定性动态水文系统模型参数跟踪乏力,容易形成参数在线跟踪的滞后性;卡尔曼滤波技术目前应用较为广泛,但在实际使用中仍然存在各种各样的问题,需要借助滤波处理技术加以改善.     

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。     

基于栅格新安江模型的秦淮河流域洪水模拟及实时校正研究

中国中小河流众多,洪水频发,灾害严重,是当前洪水防控的重点薄弱环节。秦淮河水系是南京市境内最为重要的水体之一,汛期可能发生的洪涝灾害威胁着全市的生命财产安全。以秦淮河前垾村流域为研究对象,采用新安江模型和栅格新安江模型进行洪水模拟研究,并采用KNN法、反馈法进行实时校正,实现快速准确的洪水预报计算。实时校正前,栅格新安江模型模拟精度略优于新安江模型,二者模拟效果良好;经实时校正后,新安江模型和栅格新安江模型的模拟效果均明显提高,可以为秦淮河流域防洪减灾决策提供重要依据。     

三峡特大流域洪水预报方案应用与分析

摘要：基于三峡工程572个遥测站点，进行三峡以上覆盖面积约39万km2流域的洪水预报方案制作，通过2008年汛期7场洪水的检验，证明方案可行、满足需要。洪水预报实践经验表明：多模型多方案组合预报、半分布式模型选用和通过相关关系确定各单元河网汇流参数以及流域分级预报、逐级检验是大型、特大型流域预报方案成功制作的关键；同时未来降雨接入、实时校正是提高实时预报精度、增长预见期的有效手段。     

三峡特大流域洪水预报方案运用与分析

三峡工程流域地质特征复杂,暴雨中心多,洪水组成类型多种多样,采用单一模型难以适应各种不同情况的来水预报,需要多模型、多方案的组合预报互为补充。基于572个遥测站点,制作了三峡工程以上覆盖面积约39万km2的流域洪水预报方案。通过2008年汛期7场洪水的检验,证明方案可行、满足需要。洪水预报实践经验表明：多模型多方案组合预报、半分布式模型选用和通过相关关系确定各单元河网汇流参数以及流域分级预报、逐级检验是大型、特大型流域预报方案成功制作的关键;同时未来降雨接入、实时校正是提高实时预报精度、增长预见期的有效手段。     

浅谈海河流域的洪水预报

提高洪水预报的精度和增加短期洪水预报预见期的关键，一是水情信息的质量以及接收处理速度，二是完整的、功能齐全的、使用方便的洪水预报系统，三是适合本地区的洪水预报模型及参数优化方法和实时校正方法等。     

新安江模型与水箱模型在马家沟水库洪水预报的适用性研究

洪水预报是重要的非工程防洪措施之一,是防洪指挥决策的主要依据。为避免单一模型预报结果的不确定性,以城固县马家沟水库为对象,应用新安江模型和水箱模型分别模拟了2019—2021年流域日径流和次洪水过程,并结合遗传算法率定优化的模型参数比较了模拟结果与精度。日模方面,水箱模型的模拟效果更优,洪量相对误差小于16%,洪峰相对误差小于4%,峰现时差小于1 h, Nash-Sutcliffe效率系数大于0.58,均达到了《水文情报预报规范》的评定精度要求,且对于水库大洪水的模拟效果也较为理想。次模方面,2个模型的峰现时差表现相当,新安江模型的模拟效果更平滑,水箱模型的洪量和洪峰模拟更贴近实测流量过程。整体来看,水箱模型比新安江模型更适合马家沟水库的洪水预报。     

基于遗传算法的洪水预报模型参数校正研究

中小流域水文资料基础条件较差,缺乏实测洪水过程,且由于预报模型参数众多,在校正过程中存在一定随机性,容易过早收敛,出现局部最优解。本次研究采用遗传算法分批对模型中的15个参数进行校正:首先校正产流参数及蒸发参数,随后校正汇流参数。以苍南县桥墩水库上游流域为研究对象,结果表明只需多场降雨对应的入库洪水总量数据以及较少的洪水过程记录数据便可以较好的率定整套模型参数,可用于日常洪水预报工作。     

二郎河宿松水文站洪水预报方案

将钓鱼台水库以上区域作为独立单元构架,应用新安江模型原理,进行宿松站洪水预报方案的构架并进行评定,满足水文情报预报的相关规定.     

大伙房模型在石佛寺流域洪水预报方案中的应用

为了提高辽河流域洪水预报精度,缓解流域下游的防洪压力,为水库防洪调度提供科学依据,现以水文自动测报系统为技术支持,以大伙房模型为例研究了石佛寺水库的洪水预报方案,并使用粒子群算法对大伙房模型进行了参数优选。计算结果表明,模拟预报结果都属于甲级方案,预报方案合理,并且符合石佛寺流域的结构特点,充分反映了洪水的时空变化,可用于石佛寺水库的预报调度。     

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。     

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。     

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。     

全过程联合校正的洪水预报修正方法

洪水实时校正是洪水预报的重要组成内容,也是水文预报研究的热点与难点。为进一步提高洪水预报精度,提出了一种全过程联合校正的洪水预报修正方法。该方法的主旨是在雨量站数目较多的流域,构建雨量站网密度与洪水预报误差分配比例之间的定量关系;对雨量站数目较少的流域,借用该比例关系,将洪水预报总误差按比例划分为面雨量输入误差和模型误差两部分;再基于系统响应理论,对研究流域的这两部分误差进行修正,从而实现输入误差与模型误差的全过程联合校正。在淮河三个典型流域的应用结果表明,相较于目前单变量的系统响应曲线修正方法,全过程联合校正方法可进一步提升误差修正效果,提高洪水预报精度。     

大型水电系统实时洪水预报模型在天生桥一级水电站的应用

介绍了大型水电系统实时洪水预报与调度模型（简称D模型）的原理，以及该模型在天生桥一级水电站洪水预报及梯级联合调度中的应用。应用效果令人满意，是D模型在中国西南岩溶地区大型水电站的又一成功实例。     

实时洪水预报中基于岭估计的AR修正模型研究

为提高实时洪水预报精度,经常将水文模型与误差修正模型相结合,AR模型因其结构简单广泛应用于实时洪水预报误差修正。然而,实际应用显示,AR模型时常出现修正结果不稳定现象,表现为流量修正幅度过大,甚至出现“震荡”现象,严重影响修正效果。鉴于此,本文从矩阵特征值角度解释了AR模型出现不稳定现象的原因,并引入岭估计方法选择性利用流量信息更新自回归系数,使其更满足真实流量的涨落过程,增强该模型的稳健性。将新方法应用于蔺河口流域,结果显示岭估计方法显著提高了AR模型的稳健性,从而改善了模型修正效果,进一步提高了洪水预报精度。     

受水利工程影响的乌江流域洪水预报方法浅析

乌江流域是我国重要的水电能源基地之一,流域内已建或在建有多座梯级水电站。这些水电工程的建设,改变了流域的局部水文特性,导致洪水传播时间和降雨的产汇流时间缩短,给流域的水文预报增加了困难。鉴于此,在分析流域暴雨洪水特性和原有洪水预报方案的基础上,深入研究了流域内各主要水电站对洪水预报的影响,针对实际情况调整预报方法,并找出预报的难点和疑点。通过对2010年7月9日乌江洪水预报实践表明,调整后的预报方案能够取得较为满意的预报结果。     

两河口水电站泄洪建筑物的布置研究

根据两河口水电站的特点及泄洪要求,对泄洪建筑物的布置进行了研究。提出了4种布置方案,通过技术条件、施工条件等的综合分析比较,选定了深孔泄洪洞与洞式溢洪道相结合的布置方案,洞式溢洪道采用前隧洞、后明槽型式,深孔泄洪洞采用一坡到底无压洞型式,非常泄洪洞采用旋流竖井型式。调洪演算结果表明,该方案的总泄量达8300m3／s,可取得满意的泄洪效果。     

大朝山水电站水库汛期运行水位动态控制研究

大朝山水库上游梯级为具有年调节能力的小湾水库，本次大朝山水库汛期运行水位动态控制研究仅针对小湾水库蓄水运行前。为了在小湾水电站投产前，合理利用大朝山水库调节库容，科学利用洪水资源，以不影响水库自身及上下游防洪安全、不增加水库淹没为前提，结合完善、可靠的水情测报系统，进行大朝山水库汛期运行水位动态控制研究，从水库泥沙淤积、水库淹没、能量指标、上下游防洪安全等方面综合分析比较，拟定大朝山水电站水库汛期运行水位动态控制方案，通过抬高水库汛期运行水位，以减少电站受阻容量，增加电站汛期出力，缓解云南电力供应紧张局面。     

基于水文水动力学耦合的洪水预报模型研究及应用

为了提高下垫面变化剧烈流域的洪水预报精度,在传统流域水文模型的基础上耦合水动力学模型,建立水文水动力耦合洪水预报模型。首先利用水文模型获得某一断面的流量过程作为水动力学模型的边界条件;之后利用一维水动力学模型进行河道洪水演进计算,推求流域出口断面的流量过程;最后以烟台市外夹河流域为例进行验证。结果表明,所建水文水动力耦合模型模拟的产流合格率较高,流量过程与实测值吻合,在一定程度上弥补了集总式水文模型不能考虑河道内复杂水流运动的不足,因此对具有复杂水文、水力条件的流域的洪水预报具有重要的指导意义。