在山西小流域洪水精细化模拟条件下基于分布式水文水动力模型的洪水预报研究

山西省降水在年内分布极不均匀,汛期暴雨高度集中暴雨强度大,洪涝灾害严重且容易发生溃坝及滑坡、泥石流等次生灾害,致灾性强,对人民群众生命财产安全造成巨大威胁。如何提高洪涝灾害预报能力,提升灾害防治水平,对于最大限度地减少灾害损失具有重要意义。针对山西省对准确高效的洪水预报的紧迫需求,研究在小流域范围内基于物理机制的分布式水文水动力模型,在此基础上,开展基于多模型的洪水集合预报技术和模型参数优化方法研究,并以山西省峪口河流域为例,进行流域洪水预报的应用示范。     

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。     

基于集合预报的淮河流域洪水预报研究

建立基于集合预报的淮河具有行蓄洪区流域洪水预报及早期预警模型。在洪水预报中引入数值天气预报以延长洪水预报的预见期。集合预报采用多模式和多分析集合预报技术,考虑初始场的不确定性和模式的不确定性,避免“单一”确定性数值天气预报结果易存在的预报误区。THORPEX 项目支撑的THORPEXInteractiveGrand GlobalEnsemble（TIGGE ）集合预报目的是建立全球交互式预报系统。本文以淮河流域为试验流域,以TIGGE 集合预报（加拿大气象中心（简称CMC,集合成员数为15个）、 欧洲中期天气预报中心（简称ECMWF,集合成员数为51个）、 英国气象局（简称UKMO ,集合成员数为24个）、 美国国家环境预测中心（简称NCEP,集合成员数为15个））驱动构建的水文与水力学相结合的具有行蓄洪区流域洪水预报模型以达延长洪水预报的预见期,新安江模型用于降雨径流计算、一维水动力学模型用于河道洪水演算,实现洪水预报及早期预警。为了进行比较,同时采用地面雨量计观测降水驱动构建的洪水预报模型,对2007和2008年淮河汛期洪水进行检验。结果表明,基于TIGGE 集合预报驱动的洪水预报预见期延长了72~120h ,证明了TIGGE 集合预报可以应用于洪水预报及早期预警。     

黄河小花间暴雨洪水预报耦合技术研究

黄河下游防洪需要三门峡，小浪底，陆浑，故县四座水库联合调度，客观要求花园口站洪水预报的预见期不少于30小时，要实现这一目标，惟一途径是通过暴雨洪水预报耦合技术的研究，建立暴雨预报和洪水预报有机结合的一体化模型，直接应用降水预报的结果进行洪水预报。通过分析国内外气象预报，洪水预报和暴雨洪水预报耦合技术研究现状，介绍了黄河小浪底-花园口区间暴雨洪水预报耦合技术的研究目标和研究内容，确立了关键技术问题的处理方案。     

FFMS模型与HEC-HMS模型在暴雨洪水预报中的应用比较

针对小流域暴雨洪水预报难的问题,利用模块化小流域暴雨洪水预报FFMS(Flash Flood Modul Simulation System)模型和HEC-HMS(Hydrologic Engineering Center Hydrological Model System)模型,以河南栾川、韩城及辽宁郝家店、梨庇峪4个山丘区小流域为例,对比分析了4个流域的暴雨洪水预报过程,以洪峰相对误差、峰现时间误差以及纳什系数等为评价准则,比较和分析了2个模型的预报精度和适用性。实例验证结果表明:虽然2种模型均能实现小流域暴雨洪水的预报,但从3个评价准则的结果来看,FFMS模型的预报精度优于HEC-HMS模型。研究成果证明了FFMS模型在山丘区小流域暴雨洪水预报中的有效性和可行性,可以在类似山丘区小流域暴雨洪水预报中进行推广应用。     

分布式水文模型结合雷达测雨用于三峡区间的洪水预报

长江三峡区间因暴雨形成的洪水峰高量大, 对三峡水库防洪安全和运行调度的影响不容忽视。依据三峡地区的地形地貌特征,采用基于 GIS的分布式水文模型来模拟区间洪水过程,以尽量减小洪水预报中的不确定性。研究表明 ,降雨信息缺失是洪水预报不确定性的主要来源,尤其是在雨量站稀疏的山区,雨量站观测 的降雨信息难以充分表征降雨空间变化。为此,进一步尝试利用雷达测雨数据作为分布式水 文模型的输入,通过对2个小流域的示例研究,结果表明雷达测雨能捕获降雨的空间分布, 它与分布式水文模型相结合,是提高洪水预报精度的有效途径之一。     

田头水流域暴雨洪水预报的流溪河模型研究

田头水流域暴雨洪水频发,是广东省中小流域洪水灾害防治的重点,目前尚未针对该流域建立有效的洪水预报模型。采用由我国学者提出的流域洪水预报分布式物理水文模型——流溪河模型,建立了田头水流域暴雨洪水预报模型,运用粒子群法优选了模型可调参数,获取了较好的模拟效果。实际运用表明,该模型可以用于田头水流域的洪水预报。     

实时洪水预报研究进展与展望

洪水预报是防汛指挥调度的重要依据,而实时洪水预报是提高洪水预报的重要技术手段,对提高防汛效率、保障防汛安全具有重要意义.针对实时洪水预报的复杂性和不确定性,提出了基于神经网络异联想记忆技术的综合修正方法和考虑降雨不确定性的概率预报模型等理论方法,通过误差反传、迭代计算和滚动预报等技术手段不断提高实时洪水预报的修正水平,...     

基于多尺度天气预报技术的水库流量预报平台应用研究

本文基于黄龙带水库防洪发电的实际需求,将多尺度的实时天气预报及其不确定性与洪水预报和水库调度相结合,通过机器学习等技术建立基于多尺度天气预报的洪水预报模型和水库优化调度模型,在此基础上构建一套集降雨预报、洪水预报到调度为一体的洪水预报和水库调度平台,为相关地区和部门开展水库调度决策和风险评估提供理论支撑。     

提高大洪水预报精度的一种方法

提高大洪水预报精度的一种方法长春水文水资源勘测局韩忠兰关键词：水文预报，短期预报，大洪水预报，预报精度，频率分析法１短期洪水预报方案简介目前，我们使用的短期洪水预报方案，基本是采用该流域有实测资料以来的水文数据，进行分析整理，编制而成的，从方案类型上...     

基于参数不确定性的概率预报研究

水文模型参数的选取通常依靠经验判断或者依赖历史库中的不完备数据集进行自动优选,所选参数并不一定能够准确反映流域降雨径流特点,更不足以反映不同洪水涨落阶段洪水特征的变化。基于水文模型参数存在显著不确定性的客观事实,以随机参数驱动水文模型,并结合数值模型实现概率预报。通过东湾流域36场洪水模拟试验,揭示了水文参数不确定性对洪水预报结果的显著影响,提出的概率预报算法能够给出精确、可靠的预报结果,说明该算法能够降低水文模型参数所带来的洪水预报不确定性。     

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。     

硕多岗河流域梯级电站水情预报及服务系统建设

中小流域洪水预报技术是中小河流治理与山洪灾害防治的关键技术之一。以硕多岗河流域为研究对象,在流域暴雨洪水特性研究的基础上,针对流域梯级电站运行管理的实际需求,结合现代信息处理、网络和通信等技术,利用流域洪水预报方案研制成果,建设硕多岗河梯级电站水情预报及水情服务系统。该系统提供水雨情、发电机组出力、闸门开度等信息数据的实时查询和历史检索以及实时监控等功能,同时提供实时来水预报、防洪调度等综合管理功能,为硕多岗河梯级电站防洪发电调度、运行管理提供决策支持。     

投影寻踪技术在洪水预报中应用

投影寻踪技术是一种分析处理高维数据的统计方法,文中针对洪水预报的随机性、不确定性以及洪水成因的复杂性等特点,通过研究流域（嘉陵江北碚河段）洪水成因及流域下垫面条件分析,建立基于遗传算法的多输入-单输出的投影寻踪回归模型.研究成果表明,该模型预报精度较高.     

城市暴雨洪涝敏感性因素数据仓库构建与应用

随着大数据技术的发展,基于大数据技术开展城市暴雨洪涝研究成为热点。根据城市防洪工作中对暴雨洪涝相关数据的业务需求,在对多源异构数据分析的基础上,设定洪水敏感性因素分析主题,构建相应的多维数据组织模式,建立城市暴雨洪涝数据仓库,有效地对城市暴雨洪涝多源异构数据进行储存、管理与组织。基于洪水敏感性因素分析主题数据仓库,利用关联规则分析进行数据挖掘,识别不同敏感性因素与洪水度量之间的关联规则,归纳出敏感性因素与洪水过程之间的关系,结果表明:将城市暴雨洪涝数据集成到数据仓库中并进行相关的数据挖掘操作,可以为防洪决策提供新的可行途径。     

岚河流域洪水预报系统及应用

岚河流域是汉江流域的一个暴雨中心，降雨分布很不均匀。通过总结岚河流域的特点，设计了洪水预报模型，通过对历史雨量数据的分析计算，校验了模型参数的准确性，并将此模型应用至蔺河口水电站水调自动化系统洪水预报系统中，在2004年的几场洪水中，预报系统发挥了相当重要的作用，保证了电站大坝、厂房及下游人民的生命安全。预报模型采用三水源新安江模型，实现定时预报、补做预报、估计预报、图形显示等功能，通过蔺河口电站洪水预报系统的成功实施，基本找到并摸清了汉江支流岚河的洪水规律。     

多源洪水耦合模型在防洪保护区洪水分析中的应用

针对防洪保护区单一洪水风险分析的不足,以一、二维非恒定流基本控制方程为理论基础,采用有限体积法对网格进行离散求解,建立溃堤洪水和暴雨多源洪水耦合的数学模型。在一、二维模型的链接处选用堰流公式实现河槽与保护区水流的实时交互,借助干湿水深理论对模型进行优化,利用遥感影像解译处理保护区内复杂地形条件下糙率对洪水演进的影响,概化处理区域内道路和过水涵洞对洪水的阻水或导水作用,并利用历史实测洪水资料进行模型验证。将验证后的模型应用于淮河干流凤台段防洪保护区多源洪水运动耦合模拟,分析了单一洪水与多源洪水对防洪保护区的损失比较结果,说明该区域受暴雨内涝影响较为严重。     

实时洪水预报系统应用实例分析

针对山区多支流汇入河段的洪水特点,利用实时洪水预报软件系统和实时水雨情数据库技术,建立了受多支流汇入影响明显河段的洪水过程预报模型。对建模原则和方法及注意事项进行了分析论述,该模型具备人机会话和实时校正的功能,提高了多支流汇入河段的洪水预报精度,对洪水预报系统在山区河流的应用作了尝试。     

宁夏固原小河流域暴雨洪水预报技术研究

宁夏固原小河流域为六盘山区季节性河流,暴雨洪水涨落快,洪水预报误差较大,开展HEC-HMS模型在该流域的适用性研究,为宁夏山丘区暴雨洪水预报提供一种新途径.利用实测1987-2017年水文气象资料,依据流域DEM数据结合流域出口信息划分子流域计算单元,利用遥感影像结合GIS技术提取流域信息,选用SCS径流曲线法、Sny...     

基于参数不确定性的洪水概率预报研究

水文模型参数的选取通常依靠经验判断或者依赖历史库中的不完备数据集进行自动优选,所选参数并不一定能够准确反映流域降雨径流特点,更不足以反映不同洪水涨落阶段洪水特征的变化。基于水文模型的参数存在显著不确定性的客观事实,以随机参数驱动水文模型,并结合数值模型实现概率预报。通过东湾流域36场洪水模拟试验,揭示了水文参数不确定性对洪水预报结果的显著影响,验证了概率预报算法能够给出精确、可靠的预报结果,说明该算法能够降低水文模型参数所带来的洪水预报不确定性。