第五章水文预报.pptVIP

第五章? 水文预报 本章重点名词解释 水文预报 (Hydrologic Forecasting)：根据前期或现时已出现的水文、气象等信息，运用水文学、气象学、水力学的原理和方法，对河流、湖泊等水体未来一定时段内的水文情势作出定量或定性的预报。 流域水文预报 (降雨径流预报) (Watershed Hydrologic Forecasting)：流域上降水在流域出口处形成的流量过程的预报，包括流域产流预报和流域汇流预报。 (1)?流域产流预报?(Watershed Runoff Production Forecasting): 对流域内降水所产生净雨过程的预报。 (2)?流域汇流预报?(Watershed Flow Concentration Forecasting): 对流域内降水所产生净雨在出口断面过程所形成的流量过程的预报。 洪水预报 (Flood Forecasting): 根据洪水形成和运动规律，利用前期和现时水文、气象等信息，对未来的洪水情况所作的预报。 (1)?暴雨洪水预报?(Storm Flood Forecasting): 根据前期和现时的场次暴雨等有关资料，对暴雨形成的洪水过程所作的预报。 点雨量?(Point Rainfall): 在一定时段内某一地点的降雨量。 4、马斯京根法中几个问题的分析 （1）K值的综合 K具有时间的因次，它基本上反映河道稳定流时河段的传播时间。在不稳定流情况下，按流量分级，根据不同的流量取不同的K值。 （2）X值的综合 流量比重因素X反映楔蓄对流量的作用外，还反映河段的调蓄能力。对于一定的河段，X在洪水涨落过程中基本稳定，但也有随流量增加而减小的趋势。流量比重因素X，一般从上游向下游逐渐减小，介于0.2～0.45之间，特殊情况下也有小于零的。 （3）计算时段?t的选择 ?t不能取得太长，以保证流量过程线在?t内近于直线；为在计算中不漏掉洪峰，选取的?t最好等于河段传播时间?。 (4)? 预见期问题 马斯京根法用于预报时是没有预见期的，如果取?t=2KX，则C0=0，有一个时段的预见期。 一、洪水实时预报的意义 水文现象受到自然界中众多因素的影响，人们采用的各种方法或模型都不可能将复杂的水文现象模拟得十分确切，水文预报估计值与实际出现值的偏离，即预报误差是不可避免的。实时预报就是利用在作业预报过程中，不断得到的预报误差信息，及时地校正、改善预报估计值或水文预报模型中的参数，使以后阶段的预报误差尽可能减小。 二、洪水实时预报方法分类 1、水文预报误差的来源 水文预报误差的来源大致有如下几个方面： （1）模型结构误差 在对水文循环过程的模拟中，采用了不同程度简化的模型或不完善的处理方法，由此引起的误差称为模型结构误差。 第三节 洪水实时预报方法 （2）模型参数估计误差 水文模型中估计的模型参数对其真值来讲，总是存在着误差的。根据各场洪水优选的模型参数，它是综合各场洪水的最优值，而对某一特定场次的洪水，它并非就是最合适的。 （3）模型的输入误差 进行水文预报所输入的资料通常是降雨、流量和流域蒸散发，这些资料或由实测获得，或根据天气预报估算得到。前者存在着测验和时段统计平均误差，后者则存在着相当大的预报误差。 2、实时预报校正模型 洪水实时预报校正方法包含两方面的内容：一是实时预报校正模型，二是实时校正方法。实时预报校正模型在很大程度上取决于水文模型的结构。 （1）“显式”结构的水文模型 当水文模型相对于模型的待定参数是线性关系模型时，称为“显式”结构。一种处理方法是将水文系统视为动态系统，模型的动态参数“在线”识 别和实时预报是关键。另一种处理方法是将水文预报模型改造成系统状态方程和系统观测方程，利用滤波的方法进行实时校正。 （2）“隐式”结构水文模型 一般来讲，流域概念性水文模型是较复杂的“隐式”结构。目前在处理这类模型时，一种方法是对模型进行“显式”化处理；另一种方法是基于确定性流域水文模型的预报流量与实测流量的误差序列，建立流量误差预报的“显式”模型（如 AR 或 ARMA 模型），流域洪水预报即用预报的流量残差叠加到模型的计算流量上，从而完成洪水实时校正预报。 3、实时预报校正方法的分类 根据不同预报误差的来源，实时预报校正方法可分为以下三种。 （1）对模型参数实时校正