清河水库人工干预洪水预报系统探究

《清河水库人工干预洪水预报系统探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、清河水库人工干预洪水预报系统探究摘要对洪水自动预报方法带来的误差进行了总结和分析，提出人工干预洪水预报方法，同时对人工干预洪水预报系统的功能进行了分析，提高了洪水预报精度。关键词清河水库；人工干预；洪水预报；预报精度；功能分类号P338文献标识码A文章编号1007-5739(2013)03-0228-01清河水库是辽河流域的重要水利枢纽工程之一，位于辽河中游左侧一级支流清河下游，是一座以防洪、灌溉、工业供水为主，兼顾养鱼等综合利用的大(2)型水利枢纽工程。水库为多年调节，按千年一遇洪水设计，万年一遇洪水

2、校核。1问题的提出1.1水文资料问题水情自动预报需要有实时的雨量、水位、蒸发等资料作为模型输入，这些资料的问题，会引起水文预报的误差，甚至使模型无法预报。雨量资料值的偏大、偏小或缺测，会使预报的流量偏大、偏小；水位资料值的偏大或偏小误差主要影响由水位反推的入库流量，从而影响水文预报的实时修正；蒸发资料误差主要影响流域土壤蓄水量和雨间蒸发等，从而也影响水文预报的结果。1.2模型中间变量问题模型中间变量，就是指模型中随时间变化的状态变量初始值。水文模型常有的中间变量为流域土壤蓄水量、坡面退水流量、河网退水流

3、量等。由于模型中间变量是时空变化的，需要由水文资料作为模型输入，时间上连续的递推估计。如果水文资料有误差，或模型计算不连续，都会引起模型中间变量的误差，从而影响洪水预报的精度。1.3系统管理软件问题由于系统管理软件问题，不调用水情预报软件会引起水情自动预报缺报或不准点预报。例如系统时间混乱，遥测系统电脑值班机与预报软件的电脑系统时间不一致时，会引起预报调用的混乱。2人工干预洪水预报系统的功能洪水自动预报，因为不知道未来时期降雨的变化，只根据已经发生的降雨量作预报，大大限制了洪水自动预报的预见期。人工干预

4、洪水预报，引入了预估的未来降雨，延长了洪水预报的预见期，充分利用实时遥测系统的实时信息和丰富的历史水文信息，通过洪水误差相似性扩大修正信息量，并采用异联想技术，把相关的历史信息和实时信息与误差修正方法综合起来，构成一种综合性误差修正模式［1］。人工干预预报系统主要功能有以下几方面［2-4］。2.1多模型预报人工干预预报分全流域平均和区域平均2种情况。对于一般的中小型流域或未来降雨空间变化不知道的流域，可用全流域平均的人工干预预报；对于未来降雨空间变化趋势知道且变化大的流域，可用区域平均干预预报。首先通过

5、对“人工干预预报”，选择模型，模型包括新安江模型、混合产流模型、变径流系数模型、经验相关模型、坦克模型和萨克拉门托模型，通过不同模型的选择，可以自行输入不同时段的降雨信息，并对流域进行全流域平均和区域平均2种方法的模拟计算，可通过界面上的曲线信息对未来降雨所产生的洪水信息进行预估。2.2历史洪水模拟和实时洪水模拟历史洪水模拟，主要是为模型参数人机对话率定而设置的，通过对历史洪水的模拟可以人工调整参数使模拟结果迗到最好。同时历史洪水模拟也增加了相似洪水选择，对相似洪水进行特征统计为实时洪水的计算提供更多的

6、可利用信息。2.3实时洪水模拟实时洪水模拟是把人工干预预报、当前洪水模拟、历史洪水模拟、相似洪水选择及雨量修正、模拟结果实时修正和结果输出等功能结合起来的一个综合性功能模块。首先要对上游水文站入库断面进行模拟，然后再对清河水库进行预报，通过对降雨进行修改和估计，然后对未来降雨进行按时段分配或按相似降雨进行分配，降雨分配完后可对当前洪水进行模拟计算。2.4模型修复在水文预报模型中，有一些随时间变化的递推计算变量，这些变量就常称为模型中间变量。模型中间变量受模型输入影响。在应用中，常由于水文观测资料的误差，

7、会使模型中间变量产生较大的误差；有时由于遥测系统设备故障，或中心站计算机系统故障等情况，模型无法估计出预报初始时刻所需要的中间变量。水文预报模型中间变量人工修复，就是据使用者对水文预报模型的了解和经验，对模型中间变量作出估计，并修改保存在数据库中的模型中间变量，进而修复模型。2.5参数修正洪水预报模型参数有2种情况需要修改：一是原来的模型参数没有足够的水文资料率定过，通过一段时间的试运行，发现有些参数需要修正；二是系统软件长期运行后，流域上人类活动累积作用，改变了流域水文特性，使得原来的有些参数不适合实

8、际情况，需要修改。水文预报模型参数人工修改，就是根据人的经验和对模型的理解及水文专业知识，估计模型参数。2.6洪水预报信息管理与查询主要包括时段预报查询、自动预报结果查询、中间变量查询、参数查询和不正常信息查询。时段预报查询为查询数据库中某一时刻预报的未来洪水；自动预报结果查询可以查询洪水自动预报的信息；中间变量查询对不同的子流域和子单元是不同的，可按子流域来查询各雨量站单元和河网节点的中间变量；参数查询可以查询模型中应用的有许多参数值，因