松涛水库入库洪水预报流溪河模型研究

为准确、可靠地预报松涛水库入库洪水,基于流域降雨量和下垫面物理特性,探讨了分布式水文模型流溪河模型在松涛水库入库洪水预报中的适用性。结果表明,流溪河模型在松涛水库流域对场次洪水有较好的模拟效果,34场洪水模拟的确定性系数均值达0.869,洪峰误差均值为0.1。以洪峰流量的20%作为许可误差,松涛水库预报方案合格率为79%,预报方案精度达到乙级,说明该模型可应用于松涛水库入库洪水预报。研究成果可为松涛水库防洪调度提供技术支持。     

漳河水库入库洪水预报方案研究

在分析漳河水库入库洪水误差特点的基础上．建立了入库洪水产汇流预报方案。并进一步采用自适应实时校正技术，使本次制作的漳河水库洪水预报方案平均确定性系数达到91．09％，洪峰合格率为100％，峰现时间合格率为90．91％。     

新安江模型在董铺水库洪水预报中的应用研究

针对大中型水库的水位观测资料较丰富,库区存在着难以观测的直接入库径流及主要入库河道径流观测资料缺乏的现状,以安徽省合肥市董铺水库流域为例,将水库流域划分为陆面和水面两部分,水面按直接产流计算,通过水库水位和水库泄水、用水资料反推入库径流过程,采用实码加速遗传算法对日模型和次洪模型的参数进行率定,构建了基于三水源新安江模型的董铺水库洪水预报模型。对董铺水库坝址以上所控制流域进行了模拟计算,日模型率定期14年中,径流深合格率为92.9%,确定性系数为0.94;日模型验证期18年中,径流深合格率为100%,确定性系数为0.93;次洪模型率定期34场洪水中,径流深合格率为88.2%;次洪模型验证期26场洪水中,径流深合格率为92.3%;60场洪水时水库水位推算合格率90%;方案整体预报精度达到甲级。研究结果表明考虑大中型水库流域产汇流特点和水文观测资料的现状,将水库流域的产流分为陆面和水库水面两部分,反推入库径流过程,基于三水源新安江模型进行大中型水库的洪水预报是可行的,其预报精度达到水库洪水调度的要求。     

小花间洪水预报模型和经验方法在陆浑水库入库径流过程中的应用对比

为准确预测即将发生的洪水过程,最大限度地减少灾害损失,采用小花间洪水预报模型和经验方法分别对伊河流域的陆浑水库入库径流过程进行了模拟,并将模拟结果与实测流量过程进行了对比分析。结果表明,两种方法模拟结果精度相差不大,均能满足预报精度要求,但小花间洪水预报模型模拟结果整体效果较好,尤其是洪水过程与实测过程比较吻合;经验方法模拟结果稍差,但误差在可接受范围内。两种方法均具有一定实用性,建议两种方法联合运用,将小花间洪水预报模型的洪水预报结果作为指导水库防洪调度的主要依据,经验方法的预报结果作为参考。     

结合改进雨量不确定性计算方法的洪水概率预报及其应用

为更准确地预报洪水发生概率,针对传统雨量不确定性计算方法中相对误差估计不准确的问题,将独立同分布中心极限定理引入降雨不确定性计算中,推求一定区域内某次降水过程中面雨量测值的相对偏差、测量误差以及相对误差,实现降雨不确定性概率描述;降雨量概率分布计算与确定性水文预报模型耦合,最终实现考虑降雨不确定性的洪水概率预报,并以滩坑流域2014年间5场洪水过程为例对该方法进行了验证。结果表明,5场洪水预报的确定性系数均在0.89以上,洪峰误差均在9%以内,洪量误差均在7%以内,且预报区间覆盖率均在61%以上。说明结合改进雨量不确定性计算方法的洪水概率预报效果较好,预报精度和覆盖率高,具有一定工程实际意义。     

组合预报方法在洪水预报模型中的应用

针对流域水文模型预报中的不确定性问题,采用简单平均、最优线性组合、最优非线性组合三类4种组合方法构建了新安江模型、垂向混合产流模型和Tank模型相结合而组成的组合预报模型,以日照水库和东张水库入库洪水的各种实测特征值作为评价各种组合预报模型计算结果精度的指标,进而优选出相对稳定且精度较高的2种组合预报方法。与新安江模型相比,该组合预报方法在降低水文预报不确定的同时,有效提高了洪水预报精度。     

一种基于DEM的入库洪水及坝址洪水计算方法

针对现行水库洪水预报方法存在的问题,提出了一种基于DEM的入库洪水及建库后坝址洪水计算方法,计算了进入库面边界的区间入库单位线、均匀进入库面边界的1个单位水量在坝址处形成的无因子单位线、考虑汇流时间的库面降雨在坝址处形成的单位线及区间入库单位线与无因子单位线卷积后得到的区间净雨在坝址处形成的单位线,确定了入库洪水流量过程和坝址处总洪水流量过程,并以燕山水库为例,利用HEC-HMS模型系统模拟了其入库及坝址洪水过程,计算结果与实际情况相吻合。     

数据化模型模块技术在洪水预报建模中的应用

针对洪水预报模型的传统开发模式中存在重复开发、模型应用不灵活、扩展性差等问题,依据洪水预报模型的结构与逻辑特性,将模型拆分为多个相对独立的模块,并运用数据化模型模块技术对这些模块进行封装,形成洪水预报模型组件库;利用洪水预报模型组件库搭建洪水预报模型,将其应用于嵊州流域预报中。嵊州流域的应用实践表明,采用数据化模型模块技术搭建的洪水预报模型具有代码重用率高、移植性强、可扩展性好、易于维护等优点,同时为洪水多模型集合预报提供了便利,丰富了洪水预报结果。     

基于BP神经网络的大伙房水库洪水预报

鉴于大伙房水库洪水预报模型为集总式模型,其参数不仅需要优选法选定或人工试错法确定,还需要实时校正,因此根据大伙房流域特点提出了一种半分布式BP神经网络洪水预报模型,实现了模型中参数的自动率定,且由于其半分布式的特点还规避了原集总式模型的部分劣势。即采用DEM和ArcGIS根据水文站及自然流域分水线划分流域,创建BP神经网络,然后应用于各子流域断面及入库断面,预报其流量值,并在每个网络中均运用逐步回归分析法对输入层数据进行筛选,以得到影响最显著因子。将所建模型应用于大伙房水库,预报精度较好,可用于大伙房水库的正式预报。     

三峡水库洪水预报方案设计——以岷江流域为例

三峡入库洪水预报范围涉及39万km2,分为7个大区间进行方案设计。以岷江流域为例,介绍了预报采用的模型、方法,并阐述了其中一个子区间的资料整理、单元划分、方案配置、模型应用、成果分析过程,而后进行整个岷江流域的预报方案检验。三峡水库的预报方案从大流域到小区间层层嵌套设计,同时从小区间到大流域逐级预报、逐级检验。该方案从大处着眼、小处入手,对大、中、小流域的预报方案设计都有一定的借鉴意义。     

基于马斯京根法推求入库洪水计算方法的改进

为解决采用马斯京根法计算入库洪水产生的不合理现象,根据入库洪水的基本概念探讨了入库洪水与坝址洪水的关系,基于马斯京根法分析了反推入库洪水过程产生的不合理现象,提出采用区间半分法进行迭代计算,并对初始流量的假定进行了分析,较为客观地还原了入库洪水过程、加快了迭代收敛速度、提高了计算精度。通过编制计算机程序,结合柘林水库实测坝址资料,对该方法进行了验证,实例表明该方法可应用于入库洪水计算。     

K均值聚类分析方法在洪水预报中的应用

针对在洪水预报中历史信息未得到充分利用的问题,采用K均值聚类分析方法对历史洪水进行聚类,并分类进行新安江模型的参数率定,通过计算洪水指标到各聚类中心的距离来判别即将发生洪水的归属类别,根据判别结果采用对应类的参数进行预报。结果表明,该方法扩大了信息的利用量,提高了洪水预报的精度。     

GFS预报在大伙房水库分级利用方式中的应用

以综合利用水库群工程为背景,分析了美国全球预报系(GFS)发布的降雨预报信息利用方式及其可利用性,进而对大伙房流域2001～2007年17场洪水后未来10 d的预报降雨量和实际降雨量进行分析比较.结果表明,雨后大伙房水库流域GFS降雨预报信息精度更高,结合短期降雨可用于水库群调度决策.     

GFS降雨预报图数值化处理算法在洪水预报中的应用

鉴于大部分气象系统对外发布的降雨预报信息均为降雨预报图的形式而不能直接用于水库调度,设计了一种GFS降雨预报图数值化处理算法,可计算出降雨预报图中任意像素点的降雨数值预报信息,然后利用计算出的GFS降雨数值预报信息与洪水预报模型耦合来进行洪水预报,并以桓仁水库2010年的一场洪水为例进行了验证。结果表明,利用该算法计算出的降雨数值预报信息可应用于洪水预报,具有较好的应用前景。     

神经网络在洪水实时预报中的应用研究

建立了一种基于神经网络的洪水实时预报模型。运用向后演算法，该模型的权重系数可以在每一时间步长上进行自动更新，较好地反映了实际水文过程和参数的时变性；由于该模型不再需要单独的误差序列实时校正模型，因而更加简洁。最后利用淮河鲇鱼山水库1975－1999年的小时降雨和入库洪水资料对模型参数进行了率定和校核。结果表明，洪水实时预报的效率系数超过96％，洪峰值合格率为92．5％，峰现时间误差都在1h以内。     

基于集合Kalman滤波的河道洪水预报研究

为提高河道洪水预报精度,研究了集合Kalman滤波法与最小二乘法对马斯京根模型参数率定的河道洪水预报技术,并以长水-白马寺实测洪水为例进行了对比检验,探讨了集合Kalman滤波法的多时段预报洪水过程及其特点.检验结果表明,应用集合Kalman滤波技术优于最小二乘法的预报效果,可有效提高河道洪水预报的精度并能适度延长预报时段.     

BPPR网络模型在寸滩站洪水预报中的应用

以寸滩站为例,针对建立复杂区间入流河段洪水预报系统是水文预报领域的难点、峰值预报精度是洪水预报过程的关键,采用BPPR网络模型,构建了寸滩站BPPR洪水预报模型,并预报了寸潍站2008～2010年的洪水过程.结果表明,该模型对洪峰的映射及洪水过程的模拟精度较高,预报效果理想.     

基于洪水预报信息的桓仁水库后汛二期洪水调度规则研究及应用

针对桓仁水库后汛二期存在弃水量大、洪水资源利用率不足、电厂效益低的问题,根据洪水预报信息、洪水预报精度及误差分布,拟定了以"预报累积净雨量"和"库水位"为判别指标的桓仁水库后汛二期洪水调度规则。利用该规则调节5~30年一遇的设计洪水及20场实测洪水,结果表明在不增加原设计防洪风险的情况下,与原设计调洪规则相比,洪水资源和水能资源利用率均得到提高。     

基于水动力学模型的实时糙率反推在洪水预报中的应用

针对洪水预报中糙率的实时修正问题,采用卡尔曼滤波技术实现动量方程实时校正糙率,以提高水动力学模型的洪水预报精度.同时考虑河道下游糙率对上游水深的影响,使反演的糙率更显客观.选择长江干流寸滩至万县河段进行试验,应用2004年该河段洪水资料作验证.结果表明,实时反演的糙率对提高洪水预报精度有效.     

石门水库洪水调度系统

简介了石门水库洪水调度系统设计方案,包括系统组网、规模、通讯方式、遥测站、中继站、中心站的设备配置、软件结构、遥测子系统及洪水预报、水库调度子系统所具有的主要功能、试运行情况,对即将推广建设的水库洪水调度具有一定的参考作用.