水库洪水预报实时校正方法的选择与确定
洪水预报方案
洪水预报方案引言洪水是一种自然灾害，给人们的生命财产安全造成了巨大威胁。
及时、准确地预报洪水是保护社会和人们生命财产安全的关键举措。
为此，制定一套完善的洪水预报方案非常重要。
本文将介绍洪水预报方案的基本原理、监测方法以及预报流程，旨在提供一种可行的方案来减少洪水对社会造成的影响。
一、洪水预报方案的基本原理洪水发生的原因非常复杂，常常由多种条件和因素共同作用而产生。
洪水预报方案的基本原理是通过收集、分析并综合各类数据信息，判断降雨态势和水文条件，并根据历史降雨和水文数据进行建模和预测，从而实现对洪水发生的提前预警。
二、洪水监测方法1. 气象监测气象监测是洪水预报的重要环节之一。
通过气象监测站点的实时观测数据，包括降雨量、风速、风向、湿度等，可以及时掌握降雨的情况，并进行准确的预报。
2. 水文监测水文监测主要是通过水位测量、流量测量、水质监测等手段来掌握河流、湖泊等水域的水文条件。
这些监测数据可以用于分析水位上涨的趋势和速率，从而判断洪水的可能性。
3. 遥感技术遥感技术可以通过卫星遥感图像来观测气象、地形等信息。
利用遥感技术，可以实时监测地表的水情变化，包括洪水的形势和范围。
三、洪水预报流程1. 数据收集与分析对气象、水文和遥感等监测数据进行收集，并进行分析和处理。
通过建立数据模型，可以对数据进行综合分析，并确定是否存在洪水发生的可能性。
2. 洪水模型建立基于历史降雨和水文数据，建立洪水模型。
该模型可以通过对数据进行处理和计算，预测洪水的发生时间、强度和可能影响范围。
3. 洪水预警发布当洪水模型预测到洪水有可能发生时，应及时发布洪水预警。
预警信息应包括预计发生洪水的时间、地点以及可能造成的影响等。
4. 应急响应措施根据洪水预报结果和预警信息，相关部门应及时制定和实施应急响应措施。
这些措施可能包括疏散人员、加强抢险救援以及加大水利工程的巡查和维护等。
四、洪水预报方案的改进和完善洪水预报方案是一个不断发展和完善的过程。
关于水库洪水预报方法的探究
关于水库洪水预报方法的探究摘要：莱西市境内有大型水库一座，中型水库两座，汛期能否进行正确的洪水调度，关系到我市的工农业生产和人民群众的生命财产安全，及时准确的洪水预报，是进行洪水调度的前提和基础。
分析降雨径流，提出水库洪水预报，要探讨两大问题，一是产流，二是汇流。
产流是解决由毛雨过程求净雨过程的问题，其中确定前期影响雨量Pa为主要前提；汇流是解决由净雨过程求入库流量过程的问题，精度较高的计算方法是经验单位线法。
本文结合我市洪水预报的实际情况，对前期影响雨量Pa、净雨R、经验单位线法进行分析探究。
1前期影响雨量Pa前期影响雨量Pa是反映雨前土壤蓄水量变化的参数，即雨前土壤蓄水量。
其主要影响因素是表层土壤的组成成分和厚度、降雨量的大小、蒸发量的多少、土壤入渗量的快慢等，较适用的计算方法大致分两种：1.1扣损法无雨日：Pa(t+1)=Pa(t)-E；有雨不产流日：Pa(t+1)=Pa(t)+P-E；有雨产流日：Pa(t+1)=Pa(t)+P-R-E≤Im；Pa(t)，Pa(t+1)—第t天，第(t+1)天的Pa值。
P—流域平均降雨；R—净雨量；E—第t日的陆面蒸发量，Im—土壤最大持水量。
我市大型水库水文站有E601蒸发皿观测资料，就是陆面蒸发量。
在汛期，蒸发量变化范围1—7毫米，高温天气5—7毫米，晴天3—5毫米，阴天2—3毫米，雨天1—2毫米，据统计，6月份平均日蒸发量为4.7毫米，7月份为4.5毫米,8月份为3.9毫米，9月份为3.6毫米，逐月呈递减趋势。
有雨产流日公式中P—R—E指土壤入渗的部分降雨量。
严格的讲P—R—E 的部分降雨量不能全部入渗土壤，总有一部分降雨量被坑、洼、库、塘拦蓄，但计入拦蓄部分，使Pa的计算更接近实际，当土壤达到饱和，即土壤含水量达到Im，可以认为后期降雨量不再入渗土壤，全为产流净雨，这时的Pa就达到最大值Im。
扣损法看起来较麻烦，实际运用还是可行的，关键在于确定土壤的最大持水量Im，Im的计算可选用流域久旱之后发生的一场大暴雨，用公式Im=P-R-E计算，久旱指Pa=0，大暴雨是指土壤含水量能够达到饱和，R取实际的径流深，选择实际发生的若干次暴雨资料，即可确定Im的值。
水库监测预报预警方案
水库监测预报预警方案一、引言水库作为重要的水资源调度、洪水防治和灌溉供水设施，其安全运行对于保障人民生命财产安全和经济社会可持续发展至关重要。
为了及时、准确地掌握水库的水文气象信息，提前发现异常情况并做好预警工作，制定水库监测预报预警方案是必要的。
二、监测方案1. 水位监测水位是监测水库泄洪情况、判断水库容量均衡的重要指标。
水库应设置水位测站，采用自动测量仪器，实现对水位的实时监测。
监测数据应通过远程传输方式传至监测中心，以确保实时性和准确性。
2. 雨量监测降雨是水库泄洪的主要因素之一。
在水库周边设置雨量站点，配备自动记录仪器，监测降雨的强度和时空分布。
通过远程数据传输，及时掌握降雨情况，并对水库附近地区的降雨进行预测。
3. 水质监测水质是评价水库水环境状况和保障供水水质的重要指标。
水库应设置水质监测站点，实施规范的水质监测方案。
监测项目包括水温、PH 值、浊度、溶解氧等关键参数，以及重金属、有机物等污染物的监测。
4. 地质监测地质灾害可能导致水库溃坝，因此地质监测至关重要。
通过地下水位、地震参数、地下水压力等参数的监测，及时发现地质灾害的迹象，为采取相应措施提供基础数据。
三、预报方案1. 水位预报根据历史水文数据和入库流量预报，利用数学模型分析水库水位的变化趋势，并结合实时水位数据进行修正，及时预测未来一段时间内的水位变化。
预报结果应通过各种途径传达给相关部门和人员，并与实测数据进行对比，提高预报准确性。
2. 降雨预报利用气象雷达、卫星云图等技术手段，结合气象预报模型，对水库周边的降雨情况进行预测。
预报结果应及时发布，包括降雨强度、范围和持续时间等信息，以协助相关部门做好洪水防范和调度工作。
3. 水质预报基于水库水质监测数据和气象预报信息，利用水质模型对未来一段时间内的水质变化进行预测。
预报结果包括水温、PH值、浊度等关键指标的变化趋势和水质安全等级评估，以提供决策依据。
四、预警方案1. 水位预警根据水位预测结果，设定不同的水位预警等级，并制定相应的应急响应措施。
水库调洪演算的原理和方法
V t
q 2
f2 (Z )
V t
q 2
f3(Z) q
f3 (Z )
f1(Z )
f2 (Z )
Q (m3 / s), V q (m3 / s), V q (m3 / s)
t 2
t 2
调洪计算半图解法的双辅助线
水利水能规划
水库调洪计算的半图解法
V调=Vm-V汛限
Vm
Z~V
Zm
【例 题】
水利水能规划
【补偿调节】
水库
QB=q+Q区
Q
A
QB
qB
坝址
Q区 6h
防
洪
保
护 区
河流
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
【补偿调节】
水库
QB=q+Q区
Q
A
QB
qB
坝址
水利水能规划
水库调洪计算的半图解法
由上节知道列表试算法麻烦工作量大，故人们比较喜欢 用半图解法。
Q1
Q2 2
Δt
q1
q2 2
Δt
V2
V1
Q Q1 Q2 2
等式两边同时除以△t,并移项
Q V1 q1 V2 q2 t 2 t 2
第十四章 水库防洪计算
水利水能规划
• 三、有闸溢洪道水库的防洪计算
水利水能规划
水利水能规划
• 四、具有非常泄洪设施水库的防洪计算
漳泽水库洪水实时调度模式确定方法
从而推求漳泽水库的入库洪水 。 这种预报方案的优点
是 漳泽 水库 人库 洪水 预报 精 度相 对 较高 ， 点是 预报 缺 的预见期 较短 ， ３ｈ４ｈ 如遇 大洪水 ， 库 的防洪措 仅 － ， 水
施， 预泄等无法满足水库防洪安全需要 ， 但在尾汛小 洪水时 ， 可利用此预报信息运行 ， 增加水库蓄水的机 率； 第二种预报方案是直接利用水库控制流域 内雨量
析研 究， 确定 了漳泽水库 实时洪水调度 的模式 。 ［ 关键词 ］ 洪水 ； 实时； 调度 ； 漳泽水库
［ 中图分 类号 ］ Ｖ ９ ． １ Ｔ ６ ７１ ＋
［ 文献标识码 ］ ｃ
［ 文章编号 ］０４ ７４ （０ ８０ — ０ ５ ０ １０ — ０ ２ ２０ ）６ ０ ２ — ２
未来 的调度 、 策 和运行 。未知 洪 水 的调度 是 具有 风 决
库， 有较大的调洪库容 ， 因此洪量 的预报是漳泽水库
洪水 调度 的关键 ， 实时 调度 中洪 水 的控 制 因素 主要 以
洪量作为控制的主要因素。 漳 泽水 库 洪 水 预 报充 分 利 用 自动测 报 雨 量 系 统
险的调度 ， 如何在科学 、 合理的范围内 ， 降低调度风险 是 实 时 调度 的 目标 。洪 水 调 度 主 要研 究 对 象 是 大 洪
水， 主要 风 险是 预报误 差 产生 的 风 险 、 度决 策 过 程 、 调 决策 方案 的风 险 ， 特别 是 连续 暴 雨洪 水 给调 度决 策 带 来 的风 险。前两 者 的风 险可 以通过对 预报 误差 的估计 和决 策 时间 、过程 的充 分估 计 来 予 以较 方便 的解 决 ， 后者 则是 在一 场洪 水还 未 完全 通 过水 库调 度 下 泄 、 水
实时校正技术在洪水预报中的应用
行实时校 正。 取得 良好的效果。
［ 关键词 ］ 洪水预报； 实时校正； 方法应用 ［ 中图分类号 ］ Ｖ ２ Ｔ １２． ３ 从 多年的洪水预 报实践 看 ， 极少有按预报方案的结果直 接 向外发 布的 ， 都需预报 员进行实时校正后再发布 。也就是 说 ， 时校正是 洪水 预报的重要环 节 ， 校正的质量 直接关 实 其 系到预报的发布精度 。 ［ 文献标识码］Ａ
细， 但汇流经验单位线计算流量过程有时还有不尽 人意 的地 方。要进 一步提高洪水预报精度 ， 应用现代系统理 论对 洪水
预报 的误差进 行实 时校 正 ， 是一种实用而有效的方 法。一般 来讲 ， 当概 念性水文预 报模型确定 之后 ， 进行 实时预报校正 涉 及到两 方面 的研究 内容 ： 一是建 立洪水 实时预报 校正模 型； 二是采用有效 的实时校 正技术 。 本文采用辽 宁省清河水 库现有降雨径 流的概 念性水 文 模 型实例 ， 针对水库 洪水 预报误差 信息 ， 清河水库洪水 实 对 时预报校正模型与方法进行探 讨。
基于误差自回归的洪水实时预报校正算法的研究
最小 二乘 的递 推 算法 可 归纳 如 下Ｌ ： １ ］ 参数 估 计
８ｔ １ （ 十 ）一 （）＋ Ｋ（ ＋ １ Ｅ ｔ １ ｆ ｔ ）Ｙ（ ＋ ）一
（ ｆ＋ １ （） ） ｆ］
增 益 矩 阵
＋ 一
增 益 矩 阵
＋ 一
协 方 差 阵
Ｐ（ ￡＋ １ Ｅ ）一 １一 Ｋ（ ＋ １ （ ＋ １ ３ ｆ ｆ ） ￡ ） Ｐ（）
Ｐ（ ￡＋ １）一 Ｐ （ ）一 Ｋ （ ￡ ￡＋ １）
（ ￡＋ １ Ｐ（ ） ） ￡
式 中， ０为模 型 参 数 ； 为 观 测 向量 ； 为 预 报 变
量。
２ 固定 遗忘 因子 的递 推最小 二乘算 法
对 一 个 时变 系统 ， 于过 程具 有 时变 的 特性 ， 由 故 当前 的观测 数 据最 能 反 映 被识对 象 当前 的 动态 特性 ， 据 愈 “ ” 它 偏 离 当前 对象 特 性 的可 能性 数 老 ， 愈大。 因此 ，为 了反 映 被识 对象 的当前 特 性 ， 就要 充分 重 视 当前 的数据 而将 “ 过时 的 ” 陈 旧 的” 、“ 数 据逐 渐 “ 忘 ” 。显然 ， 就 是加 权 的概 念 。 遗 掉 这 在作 递 推计 算 时 ， 通过 对 数据 的加权 ， 为 地 突 出当前 人 数 据 的作 用 。具 体 的作 法 是 ： 当 取 得 一 个 新 的 每 测 量 数 据 ， 将 以 前 的 所 有 数 据 乘 上 一个 小 于 １ 就
法 效果最好 。
关 键 词 ：实 时 预 报 ； 正 算 法 ；自回 归模 型 ；最 小 二 乘 ；可 变遗 忘 因子 校
中 图分 类 号 ：Ｐ３ ８ ３ 文献 标 识 码 ：Ａ
协 方 差 阵
水库防洪预报调度风险
03
了解下游地区的防洪需求和实际情况，合理分配水资源。
建立风险应急预案
01
制定风险应急预案
针对可能出现的洪水风险，制定 相应的应急预案，包括应急处置 流程、人员配备、物资保障等。
02
开展应急演练
定期开展应急演练，提高应急处 置的能力和效率。
03
加强与应急部门的 合作
与当地应急管理部门建立紧密联 系，确保在紧急情况下能够快速 响应。
管理措施
为了提高水库防洪预报调度的效果，需要采取一系列的管理措施，如建立完善的预报系统 、加强水库巡查和监测、制定科学的调度方案等。同时，还需要加强与气象、水文等部门 的合作，提高预报的准确性和时效性。
水库防洪预报调度
02
风险识别与评估
风险识别方法
历史数据法
01
通过分析历史洪水数据和调度记录，找出潜在的风险
促进产学研合作
加强与产业界的合作，推动产学研一体化发展，共同开展水库防洪预报调度风险的研究和应用。
水库防洪预报调度
06
风险的案例分析
案例一
风险评估
该水库存在防洪预报调度系统不完善、洪水 预测精度低、洪水调蓄能力不足等风险。
应对策略
加强洪水预报系统的建设与维护，提高预测 精度；制定多种洪水调度方案，优化水库的 调蓄能力；加强与气象部门的合作，及时获 取准确的天气预报信息。
水库防洪预报调度风险
汇报人： 日期:
目 录
• 水库防洪预报调度概述 • 水库防洪预报调度风险识别与评估 • 水库防洪预报调度风险的缓解策略与措施 • 水库防洪预报调度风险的模拟与演练 • 水库防洪预报调度风险的研究展望 • 水库防洪预报调度风险的案例分析
水库防洪预报调度
水库实时防洪调度技术
水库调度模型
总结词
水库调度模型是实现水库实时防洪调度的核心，它能够根据 实时的水文数据和水库的运行状态，制定最优的调度方案。
详细描述
水库调度模型包括洪水调度模型、发电调度模型、生态调度 模型等，这些模型能够根据不同的目标和约束条件，进行多 目标优化和决策分析，从而制定出最优的水库调度方案。
洪水模拟与预测
实时防洪调度技术还可以促进水库管理现代化和信息化，提高水库的综合效益，为 保障人民生命财产安全和经济社会的可持续发展做出贡献。
02
水库实时防洪调度技术概述
防洪调度基本概念
防洪调度是指在洪水发生时，根 据洪水预报和防洪工程的能力， 制定和实施洪水控制方案的过程。
防洪调度的目的是在保障人民生 命财产安全的前提下，合理有效 地利用防洪工程，减轻洪水灾害
水库实时防洪调度技术
• 引言 • 水库实时防洪调度技术概述 • 水库实时防洪调度系统设计
• 水库实时防洪调度关键技术 • 实时防洪调度系统应用案例 • 总结与展望
01
引言
背景介绍
洪涝灾害是全球范围内普遍存在 的自然灾害，对人类生命财产安
全和生态环境造成严重威胁。
水库作为防洪减灾的重要工程措 施，其防洪调度技术对于减轻洪
预测性
实时防洪调度需要利用洪水预 报信息，预测洪水的发展趋势 ，为调度方案的制定提供依据 。
风险性
实时防洪调度需要在有限的信 息和资源条件下做出决策，具
有一定的风险性。
实时防洪调度的应用场景
01
大江大河的流域防洪
在大江大河的流域防洪中，实时防洪调度技术可以根据流域的水文气象
信息，协调流域内的水库、堤防等防洪工程，制定最优的防洪调度方案。
数据分析
三峡水库水文气象预报不确定性及误差分布分析
三峡水库水文气象预报不确定性及误差分布分析许银山;李玉荣;闵要武【摘要】准确、及时的水文气象预报信息是水库实时预报调度的基础和技术支撑. 基于长江水利委员会水文局发布的三峡水库历年短中期入库流量预报成果,综合评定了预报精度和水平,分析了降雨量级、落区及入库流量级别等因素对预报误差的影响,比较了正态分布和非参数估计两种方法用于估计预报相对误差概率密度函数的效果. 结果显示,采用非参数估计推求的概率密度函数与样本拟合程度高,可应用于三峡水库水文气象预报定量风险管理.%Accurate and timely hydro-meteorological forecasting information is the basis and technical support of real-time forecast-based operation of the reservoir. Based on the historical short-term and medium-term inflow forecast of Three Gorges Reservoir issued by Bureau of Hydrology, Changjiang Water Resources Commission, the inflow forecasting accuracy are evaluated comprehensively, the influences of the precipitation magnitude, precipitation area and inflow grade on forecasting error are ana-lyzed, and the performance of the normal distribution and the nonparametric estimation method in estimating the probability densi-ty function of relative error is compared. The results showed that the nonparametric estimation method has high fitting degree in estimating the probability density function of forecasting relative error, and the comprehensive analysis results can be applied to the quantitative risk management of Three Gorges Reservoir.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2015(046)021【总页数】7页(P27-32,54)【关键词】水文气象预报;误差;概率密度函数;非参数估计;Parzen窗;三峡水库【作者】许银山;李玉荣;闵要武【作者单位】长江水利委员会水文局,湖北武汉430010;长江水利委员会水文局,湖北武汉430010;长江水利委员会水文局,湖北武汉430010【正文语种】中文【中图分类】P3382010年10月26日，三峡水库蓄水至正常高水位175 m，标志着三峡水库开始全面发挥防洪抗旱、发电、航运、供水、生态等综合效益。
北方水库洪水预报误差分析及解决措施
北方水库洪水预报误差分析及解决措施刘立权，王金忠（辽宁省清河水库管理局有限责任公司，辽宁铁岭112003）［摘要］本文结合北方水库流域降雨特点，对水库洪水预报中误差来源进行了分析，并提出相应的解决措施，着重分析土壤初始含水量设定误差和模型结构与应用误差，并提出动态运用多模型进行洪水预报，以达到提高预报精度的目的。
［关键词］北方水库；误差；洪水预报［中图分类号］TV124；P338［文献标识码］B［文章编号］1002—0624（2019）01—0053—021误差来源归纳起来，在北方水库洪水预报系统中常见的误差，主要包含以下几种：1）雨量源数据误差设备及水情自动测报系统故障，导致资料缺测或出现不合理的观测数据。
水情自动测报系统的水位站和雨量站，在运行过程中，若出现故障，会造成降雨检测资料缺失，或者冒大数等情况，这给流域平均降雨量的计算带来误差。
2）阻水设施的影响流域中，常有许多中小型水利工程，遇干旱、农业需水季节，放水灌溉，泄空库容；遇洪水，先拦蓄洪水，若长期洪水拦蓄不下，又大量放水泄洪，这一加一减，常给洪水预报带来大的误差。
3）流域水文规律的变化这种变化主要是流域水文规律受气候条件和下垫面条件的改变而改变，比如锋面雨引起的洪水特征与雷暴雨、台风雨引起的洪水特征差异；流域人类活动、水土保持影响、森林的大面积砍伐等，长年累积作用，会给水文规律带来大的影响。
这些变化，也会给实时洪水预报带来一定的误差。
4）雨量资料代表性误差雨量站点雨量对面雨量的控制性和面雨量的计算方法产生的误差。
由于雨量站点的位置不同，会对面雨量的计算产生很大的影响，有时与雨量站距离仅几里的地区会和雨量站降雨产生很大的不同。
5）土壤初始含水量误差影响土壤初始含水量的因素有很多，前一年汛期的降水情况，前一年冬季的降雪情况，随之而来的年初的气温情况，年初的来水情况，春汛降雨的雨强，降雨分布等等，而这些因素对土壤初始含水量最能产生直接影响的是春汛来水量。
实时洪水预报若干问题
河海大学 张行南 2010年1月13日
Hohai University
一、流域水文模拟与实时洪水预报
最主要的差别：
流域水文模拟：确定性过程的模拟
实时洪水预报：一定预见期的预报过程
Hohai University
一、流域水文模拟与实时洪水预报
流域水文模拟：确定性过程的模拟 研究的是流域水文循环过程（降雨、蒸发、径流、土壤含水
水库、闸坝、行蓄洪区
支流河道汇流……………
水库、闸坝、行蓄洪区
干流河道汇流
调度模型 洪水演进模型
河道汇流模型
Hohai University
枫树坝
枫龙区间
龙川
二、流域离散
新丰江 河源
龙河区间
蓝塘
岭下
平山
岭惠区间
白盘珠
惠阳
惠博区间
平慧区间
博罗
广东东江流域
博石区间 边界结点 小流域和区间入流结点 河道结点 下边界
Hohai University
三、流域 水文模 型
2、相应水位 （流量）模 型（相关模 型）
Hohai University
三、流域水文模型
3、河道汇流模型—马斯京根 法（水文学模型）
Hohai University
三、流域水文模型
3、河道汇流模型—马斯京根 法（水文学模型）
Hohai University
Hohai University
四、实时洪水预报
1、预见期与边界 （1）边界和预见期是相互相成的。 （2）预见期是一个时刻变化的值，是一个流域所固有的。 （3）预见期的确定取决于实际防洪的需要和实际条件。 （4）预见期和预报精度是相互矛盾的。 （5）增长预见期的有效方法是扩大上边界（但与预报精 度成反比）和天气预报（降水定量预报、中长期预报）。
洪水预报自回归实时校正多步外延方法研究
性袁利用前期误差系列建立误差自回归模型遥 采用自回
归模型对某断面洪水预报进行实时校正的步骤如下院
渊1冤计算本场洪水面临时刻前已发生的误差系列院
啄i渊t冤=QFi渊t冤-Qi渊t冤
渊1冤
式中院啄i渊t冤为 t 时刻的预报模型计算误差曰QFi渊t冤为 t
时刻的模型预报流量曰Qi渊t冤为 t 时刻的实测流量遥
自回归校正方法原理简单袁计算量小袁在洪水实时
校正中得到广泛应用[9]遥 但经典的自回归模型只能校 正一步袁当进行多步外延时袁会存在中间信息缺失问 题遥 针对此本文提出一种基于历史洪水误差系列的样 本重组自回归外延方法袁并以淮河流域王家坝站点为 背景验证其有效性遥
1 方法原理
1.1 自回归模型
自回归校正方法是根据误差系列的前后相依特
渊4冤
设
设
设 设 设
噎+cp啄渊t-渊p+1冤吟t冤+孜t-吟t
设
墒设 设啄渊t冤=c1啄渊t-吟t冤+c2啄渊t-2吟t冤+噎+cp啄渊t-p吟t冤+孜t
令
杉山 山
啄渊t-渊n-渊p
-1冤冤吟t冤
啄渊t-渊n-渊p-2冤冤吟t冤噎啄渊t-n吟t冤
煽衫 衫
山
衫
山 山 山
左
左
左左
衫 衫 衫
X=山山
衫 衫
洪水预报实时校正方法是提高洪水预报精度的有 效途径[1-2]遥 大多数实时校正方法都只外延一步袁但在 水库调度中袁 入库洪水预报的精度与预见期直接影响 着水库承担风险的大小[3-5]袁仅外延一步意义不大遥 因 此袁研究实时校正多步外延方法对水库调度有重要意义遥
国内外学者对洪水实时校正方法的研究众多袁但 涉及到多步外延校正方法的颇少遥李允军袁李春红用自 回归模型时程递推外延方法对三峡上游实时洪水预报 进行多步校正[6]曰常露等构建了基于 K-最邻近算法 渊KNN冤的非参数实时校正模型袁通过历史误差序列建 立的大量样本实现 KNN 模型的多步校正袁在足够多样 本的支持下袁KNN 法可以保持在较长的预见期内仍具 有较高的精度[7]曰刘开磊等对 Kalman 滤波校正法在预 见期内应用外推方法求得不同预见期的误差校正值袁 并将 Kalman 滤波与 KNN 结合构造综合方法袁应用于 淮河流域小柳巷断面袁结果表明袁Kalman 滤波和 KNN 校正方法多步外延精度较高袁 综合实时校正法对洪峰 部位的校正效果更好[8]遥
西津水库实时洪水预报模型
西津水库实时洪水预报模型摘要：论文结合西津水库以上流域的地形地貌、水文气象特征及水库防汛调度的需要，将洪水预报模型、河道洪水演进模型和实时校正模型相结合，建立了实时洪水预报模型。
模型软件与水情自动测报系统于1998年初开发完成并投入后，由于能及时获取水、雨情信息，水库在防洪、发电和航运方面较为充分地发挥了综合利用效能，取得了明显的效益和效益。
关键词：预报模型洪水演进实时校正综合利用1流域概况西津水库位于广西横县县城上游5km处的西津村，是一座以发电、通航为主兼顾灌溉效益的大型水利枢纽工程。
水库坝址以上集水面积为80901km2，其中南宁以上集水面积为73301km2，占西津水库坝址以上集水面积的90.6%；南宁～西津集水面积为7600km2，占西津水库坝址以上集水面积的9.4%。
南宁上游宋村处分为左江和右江，左江发源于越南大凉山，全长为523km，集水面积为31500km2，占南宁以上集水面积的43.0%，占西津水库坝址以上集水面积的38.9%；右江发源于云南省广南县，全长为629km，集水面积为37600km2，占南宁以上集水面积的51.3%，占西津水库坝址以上集水面积的46.5%。
流域水系及站网分布见图2所示。
2预报思路根据流域地形、地貌条件及所布设的水情遥测站网，按天然流域将全流域划分为11块即：百色以上、百色～田东、田东～下颜、下颜～南宁、龙州以上、宁明以上、新和以上、龙州＋宁明＋新和～崇左、崇左～扶绥、扶绥～南宁、南宁～西津。
其中南宁～西津采用流域水文模型，其余主要采用河道洪水演进模型。
3模型概述西津水库实时洪水预报模型由洪水预报模型、河道洪水演进模型和实时校正模型三部分组成。
洪水预报模型：通过产流、汇流，预报部分流域的入库流量过程。
河道洪水演进模型：根据选用的河道演进模型，计算洪水过程在主要河道中的演进过程，并给出主要控制站点的水位或流量。
实时校正模型：根据选用的实时校正模型和计算与实测流量（或水位）过程从上游往下游逐级逐时段进行实时修正。
实时洪水预报误差校正方法的适用性——以万安水库流域洪水为例
D0I:10.16767/ki.10-1213/tu.2021.02.089水利水电建设实时洪水预报误差校正方法的适用性—以万安水库流域洪水为例肖农国家能源集团江西电力有限公司万安水力发电厂摘要:洪水预报就是在洪水来临前对其进行预测，需要根 据历史资料和实时的水文气象信息，按提示对洪水的发生及其变 化过程进行预测的一种科学技术。
是非工程防洪措施的重要技 术手段之一，有利于防洪抢险、资源管理运用和发展，有效保障生 产生活安全。
关键词：实时洪水预报;误差校正；万安水库1实时洪水预报误差校正方法实时洪水预报是以前期资料结合实时情况,输入资料作为 模型并不断更新信息参数，使结果逐步接近真实情况，不过实时 洪水预报所使用的信息的质量仍然具有误差性。
例如:实时洪水 预报采用的遥测或报汛资料，由于水文资料不完整，实时洪水预 报得到的流量资料是由水位流量关系算出，在蒸发计算中没有 实测资料辅助资料，显示不精确。
实时洪水预报中，预见期内的 降雨量是未知的,而脱机洪水预报就能知道预见期内的降雨，所 以两种方式针对计算预见期内降雨的测量结果有所不同。
预报总具是有误差性的。
对于实时洪水预报，由于上述种 种原因，预报误差更不容小觑。
既有系统误差，也有随机误差，因此，在发布实时洪水预报之前，需要对误差进行实时校正。
通 常使用的方法有卡尔曼滤波法、递推最小二乘法、误差自回归法 和自适应算法等。
l.i卡尔曼滤波法卡尔曼滤波法是目前应用最广泛的滤波法，是一种比较理 想的校正方法。
对系统的状态变量可以进行最优估计，同时达 到最小方差又不损失预见期。
在实时洪水预报中可选择预报模 型的参数、预报对象和预报误差等作为变量。
卡尔曼滤波适用 于任何线性随机系统，实质上是一种条件概率密度的更新过程 线性最小方差估计，也就是最小方差估。
并可综合处理模型误 差和量测误差的情况。
但洪水预报系统一般并非线性随机系统，测量中的误差通常也不是白噪声，所以卡尔曼滤波法在实时 洪水预报校正中的应用有限。
水库监测预报预警方案
水库监测预报预警方案一、引言水库作为重要的水利工程设施，在防洪、灌溉、供水、发电等方面发挥着关键作用。
然而，由于水库运行环境复杂，受到气候变化、地质条件等多种因素的影响，存在着一定的安全风险。
为了保障水库的安全运行，及时发现和处理可能出现的问题，制定科学合理的监测预报预警方案至关重要。
二、监测内容与方法（一）水位监测在水库的不同位置设置水位监测点，采用水位计（如压力式水位计、浮子式水位计等）进行实时监测。
监测数据应每小时记录一次，并及时传输至监控中心。
（二）降雨量监测在水库周边及上游流域布置雨量监测站，使用翻斗式雨量计等设备测量降雨量。
监测频率为每 10 分钟一次，以便及时掌握降雨情况。
（三）大坝变形监测利用全站仪、水准仪、GPS 等测量仪器，对大坝的水平位移、垂直位移等进行定期监测，监测周期根据大坝的运行状况和重要程度确定，一般为每月一次或每季度一次。
（四）渗流监测在大坝坝体及坝基设置渗压计、测压管等设备，监测渗流压力、渗流量等参数，监测数据应每天记录一次。
（五）水质监测定期采集水库水样，对水质的物理、化学和生物指标进行检测，包括水温、pH 值、溶解氧、化学需氧量、氨氮、总磷、总氮等，监测频率为每月一次。
三、预报模型与算法（一）洪水预报模型基于水库流域的地形、地貌、土壤类型、植被覆盖等信息，建立洪水预报模型，如新安江模型、水箱模型等。
通过输入降雨量、前期土壤含水量等数据，预测洪水的发生时间、洪峰流量和洪水总量。
（二）大坝安全分析模型利用有限元分析等方法，建立大坝的力学模型，分析大坝在不同工况下的应力、应变情况，评估大坝的稳定性和安全性。
（三）水质预测模型基于水质监测数据和水库的水动力特性，建立水质预测模型，如QUAL2K 模型等，预测水质的变化趋势，为水库的水资源管理提供科学依据。
四、预警指标与阈值（一）水位预警根据水库的设计洪水位、校核洪水位和正常蓄水位，设定相应的预警水位。
当水位达到或超过预警水位时，发出相应级别的预警信号。
汤河水库实时洪水预报技术研究
水利信息化 Water Resources Informatization
NO.3 Jun.,2012
汤河水库实时洪水预报技术研究
郑春成
（辽宁省汤河水库管理局，辽宁 辽阳 111000）
摘 要：汤河水库洪水预报对汤河水库及其下游的防洪安全极其重要，需要研究实时洪水预报技术，以提高洪 水预报精度。根据汤河水库自然地理和水文特性，汤河水库实时洪水预报采用汤河水库洪水预报，考虑到各场 次洪水预报误差之间存在一定的相依性，故采用人工神经网络方法构建实时校正系统，模型用实际洪水资料进 行校准，并用 2 场较大洪水予以检验。2 个场次的校验表明，实时校正能明显地提高洪水预报的精度。 关键词：洪水预报；实时校正；模型；人工神经网络；汤河水库 中图分类号：TV697 文献标识码：A 文章编号：1674-9405(2012)03-0037-03
汤河水库坝址位于辽宁省辽阳市弓长岭区境内 的太子河一大支流汤河干流上，是一座以防洪、工 业和生活用水为主，兼顾灌溉、发电、养鱼等综合 利用的国家大Ⅱ型水利枢纽工程。水库为多年调 节，按百年一遇洪水设计，可能最大洪水校核。坝 址以上的控制流域面积为 1 228 km2，流域多年平均 降雨量 771.2 mm，多年平均径流量 2.89 亿 m3。水库 总库容 7.07 亿 m3，调洪库容 3.68 亿 m3，兴利库容 3.59 亿 m3，多年调节水量 2.15 亿 m3，是鞍山、辽阳 2 座城市生活和工业用水的主要来源。水库枢纽工程 由土坝、溢洪道、泄洪洞、水电站、引水建筑物等 部分组成。
3 汤河水库洪水预报实时校正模型
汤河水库降雨主要集中于汛期，流域包气带较 薄，产流集中在地面径流和壤中流部分，洪水过程 表现为有明显的涨落过程，所以通常的降雨径流模 型不可能精确预报所有的洪水过程，同时考虑到误 差之间存在一定的相依性，故采用人工神经网络方 法构建实时校正系统。
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ｉ ＝１
法为 ：
（＋ ）Ｏ ｅｔｋ ｔｋ ＋ （ ） ＋ 洪 水 实 时预 报 校 正 模 型 ： Ｑ ｔｋ ＝ 预（＋ ） Ｑ模（＋ ） ｄ ｔ ｋ ＝ ｔｋ ＋ Ｑ（＋ ） Ｑ模（＋ ） ｔｋ ＋ ａ＋ ａ Ｑ（－ ＋ ） ｏ ， ｔ ｉｋ ｄ
的入 库 流 量 建 立 相 关 关 系 。 用 最 ｄ － 乘 分 析 技 利 ＼
流域 内竹木 茂密 ， 表 覆盖 良好 ， 域平均 高程 地 流 ４ ２ｍ。 势由北 向南倾斜。 ３ 地 该流域属于 比较典型的湿润地 区 。洪 水预报
方案 中的产流预 报采用新安 江三水源模型 ： 流域 汇流分 河 网总入 流和 河 网汇流 。前 者按地 面净 雨 、 中流 净雨 和地 下净雨 调蓄计 算 。 者采 用 壤 后 考虑净 雨强度影响 的纳希 瞬时单位线模 型计算 ：
当洪水 预报 的概念性 水文模型 确定之后 。 进 行实时校正预报 的研究将涉及 到两方面 的内容 ：
一
是建立洪水实 时预报校正模 型 ； 二是 实时校 正
该流域处于亚热带季风雨区， 受锋面雨及台风 雨影响 ， 雨量充沛 ， 多年平均 降雨量 １ ６． ｉｎ ０ ．， ５ ９ｎ ｉ
采 用的有效 方法 是 用概念 性流 域水 文模 型加 上
差不超过 ３ｈ为合格 ） 。
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３ ０
东北水利水电
２０ 年第 １ 期 （ ２ 卷 ２ １ ） ０７ ２ 第 ５ ８期
２ 自回归洪水 实 时校正 方法
（） １ 自回归洪水预报校正模型 。 利用流域水文
数 ， 为定 常参 数的流域水文模 型。 目前 在利 用 成 定常参数 的流域 水文模型进行 洪水实时预报 时 ．
拟 校正计算 。 正洪水过程 的平均 确定性 系数为 校
７ ． ％； １ １ 洪峰 流量合 格率 为 ５ ． ％； ９ ５ ６ 峰现 时差合 ５ 格 率为 ５ ． ％（ ５ ６ 根据新的规范枫树坝 流域 峰现 时 ５
三
将上述时变参数的模型，结合改进的可变遗 忘因子最小二乘参数估计 自适应递推算法 ， 从而得
到一阶 自适应洪水实时校正模型具体结构形式为 ：
Ｑ ｔ １ ＝Ｑ模（＋ ）ｏｔ＋ ｌｔｄ ｔ 预（＋ ） ｔ １ ａ（） 口（） Ｑ（）
一
阶 自适应Hale Waihona Puke 水实时校正模型 自适应 递推 算
ｄ ｔ ） Ⅱ＋２ ａ Ｑ（－十 ） ｅ ｔ ＝ Ｑ（十 ＝ ０ ， ｔｉ ＋ （十 ） ｄ
术确定模型 的定 常参 数 。 立洪水预报 的校正模 建 型： 从而 用来 削减模 型 的系统预 报误 差 ， 高洪 提
水预报精度。
选取枫树坝水库流域 ９场洪水 。采用产汇流
模 型预 报流量 与实 测流量 相 关分析 校正 方程模
河道汇流采用马斯 京根分段连续演算法。
概念性 流域 水文预报模型参数识别存在着计 算 的复杂性 ，很 难 用实 测数 据实 时修 正模型参
观测 的流量序 列｛ Ｕ）ｊ ｌ … ， 的残 差序列 Ｑ实 ， ， ｔ ＝ ｝ ｛Ｑ ｊ ， ｌ … ， ， ｄ （）ｊ ， ｔ 建立残差预报模型 ， ＝ ） 将预报 的
残差｛Ｑ ， ｔ ｌ …｝ ｄ Ｕ）ｊ ＋ ， 叠加到预报流量 ｛ Ｕ ， ＝ Ｑ模 ）
ｊ ｔ ｌ …｝ ， ＝ ＋ ， 上 完成流域洪水预报校正 ， 从而提高 洪水预报精度 。 洪 水预报残差 自回归方程 ：
３ 自适应反馈 洪水 实时校 正方 法
（） １一阶 自适应洪水实时校正模型与效果分析 将一阶 自回归洪水预报校正模 型改写为时变 参数的模型 。 其结构形式为 ：
ｄ ｔ １ ＝ ｔ＋ １ｔｄ ｔ＋ （＋ ） Ｑ（＋ ） ％（） 口（）Ｑ（） ｅ ｔ１
模 型 的预 报流 量序列 ｛ Ｕ）ｊ ｌ … ， 与实时 Ｑ模 ，＝ ， ｔ ｝
（． １ 广东粤 电枫树坝 发电有限责任公司， 广东 龙川 ５７０ ； １３０ ２ ． 大学水资源与水 电工程科学国家重点实验室 ， 武汉 湖北 武汉 ４０７ ） ３０２
［ 要］针对水库入库洪水过程预报中的偏差问题， 摘 应用现代随机 系统理论， 将现代系统理论中的实
时校正技 术 与建立 的水库 洪水预报 概念 性 水文模 型相 结合 ，探 讨 建立适 应水 库 总体 洪水预报 方案 的
［ 文献标识 码］ Ｂ
枫树坝水库位于珠江水 系三大支流之一的东
实时校 正处理 算法进行洪水实 时校 正预报 。 以提
高作业预报的精度 。
江 干流上 游 ， 是一 座 以防洪 、 水 、 供 灌溉为 主 。 结
合 发 电、 航运等综合利 用的水利枢纽工 程。坝址 位 于 广东省 龙川县 境 内 ， 流域横 跨 广东 、 西两 江 省六县市 ， 集雨面积 ５１０ｋ ２ ５ ｍ 。
预报 误 差 实时校正模 型 ， 为进一 步提 高水库 洪水预报 精度 、 导水 库进行 科 学的 防洪决 策提供 可 靠的 指 依 据 。本文 以枫树 坝水库 洪水预报 实时校正 方法的 选择 为例作一 简要 介 绍。
［ 关键词］洪水预报； 实时校正； 枫树坝水库
［ 中图分类号］ Ｖ６７１ ３ Ｔ ９ ．＋
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［ 文章编号 ］ ０２ ０２ （ ０ ７ ｌ —０ ２ —０ １０ － ６ ４ ２ ０ ） ２ ｏ９ ３
盔 型 鱼
２ ９
水库洪水预报实时校正方法的选择与确定
张瑞勋 ， 淞 ｚ雒 文生 ｚ 俞 ，
多年平均入 库水量 为 ４ ． 亿 ｍ 。 ００ ５ ３多年 平均流量
１７ｍａｓ流 域 内 大 部 分 为 山 区 ， 分 为 丘 陵 区 ， ２ ／； 部
方 法 的选 择 。
１ 模 型预 报流量 与实 测流量 相关校 正方 法
针对枫树坝水库预 报的入库洪水过程误差 问 题。 如果模型预报 的流 量与实测水库 水位 反推 的 入库流量有较大 的系统误 差时 。 以采 用传 统 的 可 相关分析方法 ， 直接利 用模 型预 报 的流 量与反推