北江洪水预报模型

将北江流域按区域下垫面特征进行分区,建立起各单元区产汇流模型,并与北江干流非恒定流水力学演算模型耦合,形成适合北北流域洪水特点的实时洪水预报模型,用北江“９４．６”洪水验证的结果表明,模型预报精度较高,最后,还指出了模型存在的问题和进一步研究的方向。     

基于气象水文水动力耦合模型的流域尺度洪水预报方法： 以北江流域为例

针对中小流域目前径流和淹没预报难度较大且精度偏低的问题,本文以北江流域为研究对象,构建降雨径流-洪水淹没模型。在非耦合情况下,基于WRF-Hydro模式构建北江流域水文模型,通过对主要参数率定,优化了WRF-Hydro水文模型,模拟了流域的产流、汇流等水循环关键要素。在耦合情况下,将WRF-Hydro模式模拟的径流过程作为CaMa-Flood模型的边界条件,从而实现对整个流域的洪水淹没模拟。研究结果表明：在经过参数率定的WRF-Hydro水文模型中,针对验证期的5场典型洪水事件,皮尔逊相关系数均高于0.8,纳什效率系数在0.52至0.71之间,在预报期的三个洪水事件中,洪峰的平均误差为22.2％。在水文水动力模型耦合后,能够准确地捕捉洪水淹没与降雨强度、洪水流量变化之间的关系,进而提供洪水发生后洪泛区的淹没深度和范围等关键信息。本文构建的降雨径流-洪水淹没模型能够适用于地形复杂、降雨时空分布不均匀的北江流域,为类似半湿润流域的洪水预报提供了有益参考,同时也为水文水动力模型耦合的研究奠定了基础。     

北江枯季中期预报的线性响应模型

通过对北江流域的自然地理条件和枯季水文特征的分析,采用一种以多元线性回归方法为基础的一种黑箱模型——径流线性响应模型,假设流域符合叠加原理,以降雨、径流作为输入、输出,用最小二乘法率定参数,对石角站实测旬径流进行了模拟和预报,模型取得了令人满意的结果,证明了模型的可行性     

淮河上中游复杂流域洪水预报

为了提高淮河洪水预报的精确度,以鲁台子和鲁蚌区间作为研究区域,选取2000—2017年之间的13场洪水资料,在降雨径流方面采用新安江三水源模型进行模拟预报,分别将鲁台子以上和鲁蚌区间分为9个和4个自然子流域,进行参数率定;对具有行蓄洪区的淮河干流河段进行节点概化,结合分流比法和马斯京根法,建立了具有行蓄洪区流域的洪水预报模拟方法,取得较好的模拟预报效果。研究结果表明:在洪量相对误差方面,鲁台子和鲁蚌区间的预报合格率都达到100%;在洪峰相对误差方面,鲁台子流域的合格率达到100%,而鲁蚌区间则达到92. 3%。2003年和2007年这2场大洪水的洪峰相对误差和确定性系数方面都得到显著改善。     

经验性洪水预报模型在陆浑水库的应用及其与小花间洪水预报模型结果对比

在对陆浑水库经验性洪水预报模型介绍的基础上,根据历史数据及流域地貌信息确定了模型参数,对1975-2011年25场洪水的计算结果与实测值进行了对比,同时对2003-2011年的7场洪水预报结果与黄委水文局小花间洪水预报模型预报结果进行了对比.结果表明:两模型模拟结果精度相差不大,都能满足预报精度要求,7场洪水小花间洪水预报模型模拟结果整体效果稍好,尤其是洪水过程与实测过程比较吻合;经验性洪水预报模拟结果稍差,但误差在可接受范围之内.两个模型都具有一定实用性,建议两模型联合运用,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,经验模型的预报结果作为参考.     

分布式水文模型在淮河洪泽湖以上流域洪水预报中的应用

以淮河洪泽湖以上流域为例,采用分布式水文模型,根据降雨和流域内水利工程的现状应用情况进行降雨径流与洪水过程预报研究,同时对息县、鲁台子、蚌埠、蚌埠以下淮北以及淮南流域进行参数率定.预报模型在2003年淮河大洪水预报中进行了检验,取得了较高的预报精度.     

卡尔曼半自适应模型在复杂河道实时洪水预报和行蓄洪调度中的应用

针对行蓄洪区复杂河道的特点,提出了行蓄洪区的计算与预报方法,使得卡尔曼半自适应滤波模型可以用于复杂河道行蓄洪的调度和实时洪水预报。把该模型用于淮河干流中游鲁台子——吴家渡河段的洪水预报和行蓄洪的调度,取得了较高的预报精度。     

洪水预报误差分布的极大熵法

首先根据实际洪水预报误差出现在有限区域的特点,应用极大熵原理,建立了洪水总量预报误差分布的极大熵模型;通过几个不同流域的计算,得出随着降雨量的增大,产流预报误差趋于一个稳定值的结论. 同时将该模型计算的分布与正态分布进行了比较,结果表明用极大熵法求得的误差概率分布能更好地描述洪水总量预报误差的分布特性,可以根据实际降雨量的大小确定不同的最大不确定性的误差分布,为分析不同量级洪水预报的风险提供依据.     

水文模型演变:从洪水预报到水文气象预测

本文系作者于2009年10月24-25日在北京师范大学召开的"国际水文模型"应邀所作报告的详细摘要.该文详细讨论了短期水文预报系统的三要素,即模型选择、模型率定和参数估计及数据需求.     

淮安市龙王山水库流域洪水预报研究及应用

介绍了利用新安江三水源模型计算流域的产流以及分水源及蒸发等的计算，并用变动雨强瞬时单位线计算流域的汇流，用坐标轮换法优选模型的参数，将此方法应用到龙王山水库流域，取得了比较好的预报效果。     

基于WebGIS洪水预报系统的建立

依据网络地理信息系统(WebGIS)的体系结构及技术，通过B／S与C／S相结合的方法，提出了构建基于WebGIS的洪水预报系统的设计思想，建立了太原市洪水预报系统。该系统使用数字化技术，面向防汛决策层和业务管理层，满足从被动防洪向主动防洪转变的要求，实现了防洪减灾的数字化和信息化，为防汛指挥提供决策参考。     

宜昌站洪峰流量过程神经网络预测模型研究

以长江上游寸滩-宜昌河段为研究对象,建立了考虑区间降雨的河道洪水预报BP神经网络模型,论证了应用人工神经网络模型进行洪水预报的可行性。以1982年至1986年的洪水预报作为仿真,表明该模型能较好地反映区间降雨的影响,对大中小各种洪水过程都能进行准确预报。     

长江中游洪水调度研究（Ⅰ）：洪水调度的水文-水力学耦合模型

根据长江中游的实际特点,选择汊点分组解法求解河网矩阵方程,克服大型复杂区域内模型计算速度和整体性之间的矛盾。选择水文学-水力学模拟技术相耦合的集成措施,解决洪水调度中下边界难以确定的困难,在此基础上建立了洪水调度数学模型。模型在不同来水条件下均能取得较好的洪水调度模拟效果,能够根据调度原则,给出任意位置水位流量、蓄洪区进出洪量等详细信息,为防洪决策提供参考。     

小流域洪水预报新安江模型参数优选方法及应用研究

针对小流域洪水降雨强度大、历时短、汇流速度快的特点,提出了一种应用新安江模型进行小流域洪水预报及模型参数优化率定的方法.该方法以最小二乘法作为模型参数优选的准则,并采用逐次渐进网格寻优法优选模型参数.由于该方法同时优选所有模型参数,不需要对实测径流进行分割,从而可避免人工分割径流而出现的参数率定误差.最后,按照该方法,应用二水源、三水源新安江模型对广东省黄京塘流域进行了研究计算,优选出了模型参数.模型验证结果表明,二水源新安江模型效果比三水源新安江模型好.     

长江中游洪水调度研究(III):防洪工程体系效果浅析

长江中游荆江洞庭湖区的防洪工程体系包括三峡水库以及分散的多个分蓄洪区,它们在不同类型来流情况下可能显示出不同的运用特点和效果。以1%设计标准的洪水为讨论前提,采用洪水调度数学模型分析了各种来流情况下的工程效果。其结果显示:三峡水库的调节作用主要是避免了荆江分蓄洪区的启用,将荆江段的超额洪量转移到水库进行调蓄;尽管不同类型洪水条件下各分蓄洪区运用情况不尽一致,但有、无三峡水库条件下,城陵矶附近总分洪量变化不大,分洪后的洪峰水位也变化不大。     

一种实时洪水预报模型的构思和实践

使用产汇流两阶段校正及参数动态预测算法的实时洪水预报模型继承传统的区分产，汇流两阶段预报洪水的模型，用蓄满产流模型的卡尔曼滤波算法实现产量预报的单独实时校正，用一般线性汇流模型分类动态模拟算法实现汇流预报实时校正。现在模型已从Ⅰ型发展到Ⅱ型。建模和实际试用证明，本模型通用性强，实时校正能力可靠，有很高的实用价值。本文概要地介绍模型设计的思路和使用情况。     

浙江中部地区近几十年汛期降水演变规律分析和预报模型建立

对近几十年浙江中部汛期降水演变规律进行了分析,并运用多元线性回归方法对浙中汛期降水进行预报建模。结果表明,浙中汛期降水多年平均呈现西多东少、南北多中间少的空间分布特征,6月降水为每年汛期降水的峰值;准9年振荡周期贯聋整个浙。中汛期降水历史序列,同时1967—1982年存在准4年振荡周期,而准5年振荡周期则从1978年持续至今;浙中汛期降水主要受南北半球中高纬环流系统扰动影响。且环流敏感区域数北半球多于南半球;通过多元线性回归建立的预报模型降水回归值曲线与降水实测值曲线拟合效果较为理想,复相关系数达0.81,预报方程通过95％信度检验,并以2009年汛期降水进行模型适用性检验。     

延迟BP算法在洪水预报中的应用

针对现有洪水预报神经网络结构难以确定的问题，应用一种在训练中包含有延迟功能的BP算法，建立了延迟神经网络。实验研究表明，该算法在盘石头水库的应用中取得了令人满意的结果。     

汾河下游段河道内生态环境需水量研究

以汾河下游河段为实例,利用分项计算的方法进行河道内生态环境需水量研究。结果表明,利用本方法估算的结果是比较合理的,可为河道内生态需水量的估算和水资源的可持续开发利用提供科学指导。