无资料地区中小型水库预测预报方法研究

无资料地区的水文研究是水文预报的难点和重点,流域下垫面条件是流域产汇流的重要因素。采用《山西省水文计算手册》流域下垫面划分方法,结合长治、晋城两市中小型水库流域产流、汇流及有关的河道特征等资料,给定相应产汇流参数,根据不同降水情况进行中小型水库洪峰、洪量、洪水过程模拟,提出与实时降水相关的洪水预报方法。     

基于HEC-HMS水文模型的流域洪水临界雨量模拟分析

为提高大清河流域拒马河水系紫荆关流域山洪模拟及预报的准确性,推求紫荆关流域临界雨量,以期为流域山洪预报预警提供参考。基于紫荆关流域实测场次暴雨洪水数据及流域下垫面资料,构建了紫荆关流域HEC-HMS水文模型,以不同缩放比例的典型降雨过程为输入,通过大量模型运行计算,推算了流域不同土壤湿度条件下的临界雨量。研究结果表明,构建的流域HEC-HMS模型率定期及验证期的模拟洪峰及洪量的相对误差均在20%以内,能够满足精度要求,HEC-HMS模型可用于紫荆关流域洪水模拟与洪水预警。流域前期土壤湿度条件为影响临界雨量的一个重要因素,不同流域前期土壤湿度条件下,临界雨量也各有不同。研究成果对完善流域山洪灾害预警预报计算方法具有重要的指导意义。     

三里坪水库分期设计洪水分析计算

通过对汉江中游右岸支流南河流域暴雨洪水特性及南河水文测站台口（二）站水文资料的分析，表明三里坪水库以上流域具有洪水分期的特点，其暴雨时空分布以及洪水的洪峰、洪量特征存在一定的差异，这主要由不同的气候成因背景所决定。据此，本文对年最大及秋季洪水进行了分析计算，并对洪峰和时段洪量的统计参数进行合理性的论证。     

中小河流洪水预警预报方法与应用

中小河流预警预报模型方法是中小河流监测预警预报体系建设中的重要内容,本文将其分为集总式水文模型、分布式水文模型、其他经验方法 3种类型进行探讨后指出,集总式水文模型和其他经验方法在目前中小河流预警预报实时作业中仍然占有重要位置,分布式水文模型具有应用潜力,但目前还没有大规模用于洪水预报业务;而后结合典型实例分析了中小河流预警预报方法应用与方案编制过程中资料收集、预报模型选择、参数率定、精度评定等关键环节的主要内容,最后提出中小河流预警预报方案要根据流域能够获得的雨量、水文、下垫面、洪水特性、相似流域预报方案等资料情况综合考虑选择具体方法。     

基于改进的新安江模型的设计洪水修订方法——以潮河流域为例

近年来,潮河流域受地下水开发、水利工程建设的影响,流域的产汇流特性发生了改变,导致密云水库入库径流量减少,直接影响了北京市水资源规划与管理。应用改进的新安江模型对1980年以前径流序列进行还现,从而实现设计洪水特征值修订,研究结果表明:流域年降雨量基本不变,年径流深明显减少;流域调蓄能力显著增强,相同降雨量情景下,1980年之后产流量减少;1980年以后洪峰、洪量相关性较高;设计洪水特征值最大1 d洪量平均减少11%,最大3 d洪量平均减少17%,最大7 d洪量平均减少20%,洪峰流量平均减少6%,研究结果可为相关部门应对下垫面变化影响下流域防洪规划及水资源的开发与利用提供重要的参考价值。     

基于雨量测站应急机制的洪水预报方法

为提高洪水预报方案的容错能力,改善雨量资料缺测或粗差情况下的预报效果,提出了基于雨量测站应急机制的洪水预报方法。通过构建测站降雨相似度矩阵(SRSM),量化表示测站间实测降雨的相似性。在此基础上,采用有限测站相似度加权法及时合理替换问题雨量资料,然后将处理后的雨量信息代入系统进行计算,从而保证洪水预报的及时性,同时改善预报效果,降低了预报方案对资料的敏感性。将该方法应用于上犹江流域,结果显示:对于典型洪水(洪号20010611),一般预报方法的洪峰、洪量预报误差分别为-24.8%、-6.3%。采用应急预报方法后,洪峰、洪量预报误差减小到-10.6%、1.3%。在雨量资料缺测情况下,对于流域的10场历史洪水,洪峰、洪量平均预报误差从18.3%、18.2%降为6.0%、6.7%,合格率从40%上升为100%。结果表明,基于雨量测站应急机制的洪水预报方法模拟效果明显优于一般预报方法,能够考虑实际应用中的突发情况,有效提高了洪水预报精度,保证了预报的及时性,改善了预报方案的容错能力,值得进一步研究与推广。     

牡丹江1991年暴雨洪水成因分析

通过对牡丹江流域概况的简要介绍，分析了1991年该流域的暴雨成因、时空分布及强度，同时又对汉域的洪水过程、洪峰、洪量和洪水组成进行了论述，由此对该流域今后工程水文分析提供了基础资料。     

下垫面变化条件下设计洪水修订方法研究

近年来,海河流域下垫面情况发生了显著变化,探讨下垫面变化条件下设计洪水修订问题具有重要的理论和现实意义。经分析,流域内地下水开发、水利工程和平原区灌溉工程对流域产汇流影响很大。从而,土地利用类型的变化不是主要影响因素,水土保持措施的实施自然地改变了流域下垫面状况。在设计洪水的修订过程中可采用系列修订和直接修订两种途径,具体的洪量、洪峰修订可采用常规分析法、水文模型方法和经验公式法进行。     

关门山水库洪水预报预警方法研究

水库洪水预报预警,是重要的防汛非工程措施,其目的就是在洪水到达之前,把收集到的水文信息传递到调度中心进行处理,进行准确的洪水预报,预报出洪量、洪峰大小与峰现时间、洪水历时、最高水位等洪水特征值。防汛部门根据这些实时和预报信息,判断水库的防汛形势并做出逃险等防汛决策,从而实现防汛效益最大化。     

佳芦河流域“7·27”暴雨洪水浅析

以佳芦河流域2012年“7·27”暴雨洪水为例,采用场次暴雨洪水资料,分别统计流域面平均雨量、暴雨中心最大2h雨量、大于50 mm以上降雨笼罩面积、次洪洪量、次洪输沙量等指标,分析暴雨洪水输沙关系.结果表明:该次暴雨中心雨量和最大2h雨量最大,面雨量是该地区1971年以来的最大值;与历史洪水相比,相似的降雨量综合因子产生的次洪洪量和次洪沙量具有明显的减少趋势,下垫面削峰作用显著,水土保持成效明显.     

闽江流域洪水预报模型比较研究

应用新安江模型与垂向混合产流模型对闽江流域干流以上的15个子流域进行了模拟验证,进一步论证了这两种概念性流域水文模型结构的合理性,并得出了如下结论:大闽江流域,新安江模型与垂向混合产流模型都适用,且均能取得良好的效果。由于不同的洪水预报模型考虑产流机理的不同,采用的结构与参数不同,对不同洪水特征的计算结果也有差别,在实际使用中,设置不同结构的洪水预报模型是必要而且是有效的。同时,还对历史洪水根据其涨洪前段的实测流量过程与模型计算流量过程的确定性系数最大作为选择模型的标准,进行模型选择模拟预报。由此还得出另一个结论:在实时洪水预报中,根据不同的预知信息实时选择最佳的模型,能提高洪水预报的精度。     

基于Copula函数的浙江沿海流域雨潮组合风险分析

受暴雨与外江潮位共同影响,沿海地区防洪排涝问题异常复杂,传统的单变量水文频率分析已无法解决复杂的实际防洪排涝问题。为此,采用了二维Copula函数进行暴雨和潮位的二维联合概率计算,并基于同现风险率、条件风险率和防涝风险率进行风险分析,最终应用于浙江省多个沿海流域的雨潮遭遇分析。应用结果表明:Copula函数能够较好地模拟浙江省沿海流域的雨潮联合分布,准确定量地计算出不同雨潮组合下的风险率,且该方法分析成果与传统的洪潮遭遇分析成果基本一致,具有较强的可靠性和实用性。     

基于PDM的飞来峡水库实时水文预报模型

水文预报模型是实时预报预警系统的核心。基于新型的概率水文预报PDM(The Probability Distributed Model),构建了北江流域飞来峡水库概率水文预报模型。将整个流域划分为18个子流域,对每个子流域分别建立PDM,并采用历史降雨流量数据序列对各子流域和流域PDM进行参数率定;以横石站为参考站,采用52场次实测历史洪水进行模型验证和精度评定,洪峰预报合格率为99%,精度等级为甲等,模拟精度高,说明了PDM结构和参数取值的合理性,以及模型在该流域的适用性。     

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。     

雨量输入对分布式流溪河模型中小流域预报精度的影响

中小流域由于资料欠缺、洪水汇流时间短、水量集中等特点,导致其洪水预报难度大,预报精度低。针对我国中小流域的洪水预报精度有待进一步提高的问题,为了让分布式水文模型在全国广泛投入实际应用,选取四川省达州市清溪河流域作为了研究对象。采用流溪河分布式水文模型,从降水量入手,讨论雨量数据对模型结果的影响,探讨满足预报精度所需的雨量站布设密度条件,并将得到的洪水模拟结果与传统预报模式下的洪水模拟结果进行对比分析。结果表明: 12 场洪水中,确定性系数在 80%以上的洪水有 10 场,占比 83. 33%,其中 11 场洪水的洪峰误差小于 20%,合格率为91. 67%,峰现误差合格率达到 100%。因此,流溪河分布式水文模型对于中小流域的洪水预报具有较强的适用性,模拟结果较好。中小流域不同雨量站的降水差异明显,降水总量和雨型的差异对模型输出结果影响较大,当前提高预报精度的重要措施是提高基础数据的质量。清溪河流域雨量站布设密度达到 86 km2 /站时已基本满足该流域流溪河模型预报的要求。现阶段我国许多地区雨量站布设密度已达到较高水平,采用流溪河模型等分布式水文模型进行中小流域洪水预报变为可能。     

驮娘江八达水文站气象水文耦合的洪水预测探讨

八达水文站是驮娘江上游第一个控制水文站,也是驮娘江龙头水电站威后水电站主要入库控制站,同时位于西林县城,也是西林县城的防洪水文站,但控制流域面积小,汇流时间短。探讨了该水文站洪水预报模型建立、应用条件和基于气象降雨数值预报的模型应用,以延长洪水预报预见期。     

水库流域雨洪耦合预报方法研究

针对许多面积小于1000 km²的小流域洪水预见期只有3 h左右,有的暴雨中心在库区的洪水甚至不足1 h,严重影响水库防洪效益发挥,迫切需要通过降雨定量预报延长预见期。为此,研究建立了定量降水预报模型,较好解决了降水信息场与水文模型时间和空间尺度上的匹配问题,缩小两者的尺度差异,使得雨洪模型更匹配;然后利用系统微分响应技术提取实测流量的信息逆向反馈降雨预报模型,修正降水预报结果,通过正向和逆向信息流构建了较为完善的耦合结构。模型在汤浦水库流域首次进行了应用检验,获得了较好的结果。     

Hydrologic Modelling Calibration for Operational Flood Forecasting

Runoff prediction in flood forecasting depends on the use of hydrological simulation models and on the input of accurate precipitation forecasts. Reliability of predictions thus obtained hinges on proper calibration of the model. Moreover, when the model is intended to be used systematically in operational forecasting of streamflows, the calibration process must take into account the variation of the model parameters over time, namely in response to changing weather and hydrological conditions in the basin. The goal of the study was to build a process to adjust, on a daily basis, the simulation model parameters to the current hydrological conditions of the river basin, in order for the model to be run operationally for prediction of the streamflow for the next 10-days period, and, thereby, to forecast the occurrence of flood events. Towards this end, hydrological simulations using the HEC-HMS model were performed, using a 3 h period time step. The present communication focuses on the hydrological model calibration and verification processes and on the evaluation of forecasts’ accuracy. The procedure was applied to a part of the largest (full) Portuguese river basin, the Mondego river basin, corresponding to the Aguieira dam section watershed, which comprises an area of 3070 km². Four wet periods, associated with the occurrence of flooding, were selected for the calibration and verification of the model, by adjustment of the model parameters. The results of the study aim to define the optimal calibration parameters values to model the observed streamflow for various hydro-meteorological states, thus enabling adequate prediction of flow in flooding situations and proper application of the model in operational flood forecasting.     

基于TOPMODEL的中小河流分布式洪水预报模型及其应用

近年来广东省中小河流洪水灾害频发,研究中小流域洪水预报模型对预防洪水灾害具有重要意义。本研究改进了传统的TOPMODEL模型,以栅格为单元构建了基于TOPMODEL的中小河流分布式洪水预报模型,并以高田水上游流域为研究对象,采用SCE-UA优选算法对1975—2008年的8场洪水进行参数优选,并对2010—2012年的4场洪水进行模型验证。模拟结果表明,本次预报在率定期和验证期平均确定性系数为0.85,径流深预报合格率为92%,峰现时间预报合格率为100%,模型模拟效果较为理想。用改进后的模型研究了某场洪水汇流过程不同时刻的空间分布情况,表明改进后的TOPMODEL模型能够直观地反映洪水的时空变化,模型具有一定的合理性和实用性。