TIGGE降水与水文模型的耦合在洪水预报中的应用
洪灾防治中的水文模型与技术
洪灾防治中的水文模型与技术洪灾防治是一项重要的工作，对于减少因洪水灾害造成的人员伤亡和财产损失具有重要意义。
水文模型与技术在洪灾预警和防治中起着至关重要的作用。
本文将就洪灾防治中的水文模型与技术展开探讨。
一、水文模型的作用水文模型是用来模拟流域内水文过程的数学描述。
通过水文模型，可以准确地预测雨量引发的河流水位上涨情况，提前做好防范准备。
水文模型还可以帮助科研人员和政府决策者进行防洪规划，制定有效的救灾措施。
在洪灾防治中，水文模型扮演着预警、规划和决策的重要角色。
二、常见水文模型1. 水文动态模型水文动态模型是一种动态演化的模型，可以根据实时的降雨数据和水位数据进行模拟，并预测未来一段时间内的水文变化。
水文动态模型可以帮助实时监测洪水情况，及时采取相应的防灾救灾措施。
2. 水文统计模型水文统计模型是一种基于历史气象和水文数据统计分析的模型，通过分析历史洪水事件，预测未来可能发生的洪水情况。
水文统计模型可以帮助制定长期的防洪规划，减少洪水造成的损失。
三、水文技术在洪灾防治中的应用1. 遥感技术遥感技术可以通过卫星遥感和无人机等手段，实时监测地表水文情况，获取洪水灾害的信息。
遥感技术具有广覆盖、高精度的特点，可以为洪灾防治提供重要数据支持。
2. GIS技术地理信息系统（GIS）技术可以对地理空间数据进行分析和处理，为洪灾防治提供空间信息支持。
GIS技术可以帮助决策者快速了解洪水灾害的范围和影响，为决策提供科学依据。
3. 人工智能技术人工智能技术可以通过数据挖掘和模式识别等手段，对大量的水文数据进行分析和预测，提高洪水预警的准确性和及时性。
人工智能技术在洪灾防治中有着广阔的应用前景。
总结：洪灾防治是一项既复杂又重要的工作，水文模型与技术在其中扮演着至关重要的角色。
通过水文模型的建立和水文技术的运用，我们能够更好地预防和减轻洪水灾害给我们带来的损失。
希望在未来的工作中，我们能不断完善水文模型与技术，为洪灾防治工作提供更有效的支持。
基于人工智能和大数据驱动的新一代水文模型及其在洪水预报预警中的应用
中国防汛抗旱CHINA FLOOD &DROUGHT MANAGEMENT May.2019NO.5VOL.292019年5月第5期第29卷洪涝灾害是我国最严重的自然灾害之一，中小流域洪水预报是防洪减灾最重要的非工程措施，山洪灾害防御的核心技术难点是小流域暴雨洪水计算问题，而无资料小流域产汇流非线性和参数区域化问题是小流域暴雨洪水计算的关键技术难题。
随着全国山洪灾害调查评价、水文实测、遥感遥测和高分辨率地形等构成的遥感水文大数据日益丰富，实现了遥感水文监测从点到面的转变，从静态到动态的拓展，为解决复杂水文现象问题，发展新型水文模型提供了全新途径；随着机器学习等人工智能技术的广泛应用，基于人工智能技术和大数据驱动新一代水文模型成为水文学研究的热点。
（1）大数据基础大数据基础。
2013—2015年，我国开展了全国山洪灾害调查评价工作，通过山洪灾害调查评价工作，在全国划分了53万个小流域并提取了75项小流域基础属性指标，建立了小流域及基础属性数据集；利用全国范围2.5m 分辨率遥感影像数据、土壤类型和土壤质地数据，构建了全国小流域下垫面属性数据集及土壤质地参数数据集；收集整理了全国700余个水文站的12000余场暴雨洪水实测数据和1949—2018年历史山洪灾害数据，为小流域暴雨洪水计算提供了丰富的历史数据和先验知识，也为机器学习提供了足够的样本。
水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心（中国水利水电科学研究院减灾中心）接入了气象部门共享的2170个气象站点的1min 和1h 全要素实时降水数据，5km 网格10min 、1h 实时降水数据产品，1km 网格10min 、1h 实时降水数据产品，24h 、48h 和72h 降水预报数据产品及10km 网格0～84h 数值预报产品等；2000个站1h 自动土壤水分观测站点数据、172个雷达站1km 的多普勒雷达PUP 数据和1km 网格的雷达拼图和卫星云图数据等，共享了水利部门55190个雨量站的实时雨量数据。
TlGGE降雨信息在柴河流域洪水预报中可利用性评估
TlGGE降雨信息在柴河流域洪水预报中可利用性评估刘硕;王国利;张琳【期刊名称】《水文》【年(卷),期】2018(038)005【摘要】基于全球多模式集合预报(TIGGE)资料,以柴河流域为研究区域,采用TS 评分、Brier评分和Talagrand分布等方法对欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、美国国家环境中心(NCEP)和英国气象局(UKMO)三个中心集合预报的6h、12h、24h短期降雨量进行定量评估和对比,并分别以实测降雨和NCEP预报降雨驱动新安江模型模拟洪水过程,据此探讨了集合降雨预报的可利用性.得到两个重要结论:ECMWF、NCEP和UKMO对低雨量级降雨的预报效果较好,各雨量级的预报效果有随预见期增长而增加的趋势,且普遍存在空报率较高、漏报率偏低的情况;集合降雨预报信息可应用于新安江模型进行洪水预报,并能够有效的延长洪水预报的预见期.研究成果可在适当条件下推广应用至其它流域的洪水预报作业中.【总页数】7页(P17-22,84)【作者】刘硕;王国利;张琳【作者单位】大连理工大学水利工程学院,辽宁大连 116024;大连理工大学水利工程学院,辽宁大连 116024;大连理工大学水利工程学院,辽宁大连 116024【正文语种】中文【中图分类】P333【相关文献】1.基于地理信息的SCS模型及其在黄土高原小流域降雨-径流关系中的应用 [J], 刘贤赵;康绍忠;刘德林;张晓萍2.GFS降雨预报在古田流域洪水预报中的可用性研究 [J], 叶子国;李春红;王蕊;阮宏华3.卫星遥感降雨数据在嫩江石灰窑以上流域洪水预报中的可利用性 [J], 张金男;周惠成;吴剑;王浅宁;魏国振;彭勇4.卫星遥感降雨数据在嫩江石灰窑以上流域洪水预报中的可利用性 [J], 张金男;周惠成;吴剑;王浅宁;魏国振;彭勇5.基于地理信息的SCS模型及其在黄土高原典型流域降雨-径流关系中的应用 [J], 刘贤赵;康绍忠;刘德林;张晓萍因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
气象水文耦合的洪水预报研究进展
气象水文耦合的洪水预报研究进展气象水文耦合的洪水预报研究进展洪水是由于大量降雨或融雪等原因导致水体超出容纳能力，造成水体泛滥而引发的自然灾害。
对于洪水的预报，一直以来是气象、水文等领域研究的重点之一。
近年来，随着气象水文耦合模型的应用和发展，洪水预报的准确性和精确性有了大幅提升。
气象水文耦合模型是一种将气象和水文过程相结合的模型，通过考虑气象因素对洪水形成和发展的影响，提高了洪水预报的准确性。
该模型可以将气象数据与水文数据进行耦合分析，并运用数学、统计学等方法，对洪水的形成、演变和淹没范围进行模拟预测，降低了预报误差，并提供了更多的预报信息。
首先，气象水文耦合模型对时空尺度的预报提供了更大的覆盖范围。
传统的洪水预报主要以水文观测站点为主，只能提供局部范围的洪水信息。
而气象水文耦合模型可以通过利用大量的气象观测数据，综合考虑大气环流、降水分布等因素，对更大范围的地区进行洪水预报，为区域性灾害防范和应急措施提供了更多的依据。
其次，气象水文耦合模型还可以提供洪水预报的时间精度和预报能力。
通过结合气象和水文数据，模型可以对洪水的形成、演变等过程进行详细的分析和模拟，提供更准确的洪水预报结果。
与传统的水文模型相比，气象水文耦合模型具有更高的时效性和可操作性，对提前预警和防洪抗灾工作具有重要意义。
另外，气象水文耦合模型的应用也促进了多领域合作和信息共享。
洪水预报涉及到气象、水文、地理等多个学科的知识，传统的预报方法往往由各个领域专家独立进行，信息传递和数据共享困难。
而气象水文耦合模型的出现，打破了学科之间的壁垒，将各个领域的专业知识相结合，并通过数据共享和模型合作的方式，提高了洪水预报的准确性和预报效果。
然而，气象水文耦合模型的应用也面临一些挑战和问题。
首先，模型的建立和运行需要大量的气象和水文观测数据，对数据质量和时效性有较高的要求。
其次，模型的参数和算法的选择对预报结果有较大影响，需要不断的改进和优化。
GRAPES气象-水文模式在一次洪水预报中的应用
报中， 当洪 水预 见 期 大 于流 域 集 水 时 问 和河 道 洪 水 传播 时 间 ， 即降水 转 化 至 出 口断 面 径 流 的 时 间小 于
点 ： 正 辉等ｎ “ 改 进 了 ＶＩ Ｖａｉ Ｉ Ｉｆ ｔａｉｎ 谢 Ｃ（ ｒ ｂｅ ｎｉ ｒｔ ａ ｌ ｏ Ｃ ｐ ｃ ｙ 模 型 中土 壤 蓄水 曲线 和 土壤 深 度 参数 ， ａａｉ ） ｔ 构
洪水 预见 期 时 ， 于 观测 降水 的传 统水 文 预报 方 法 基
无 法 满足 洪水 预 报与 防洪减 灾 的要求 。利用 预见 期
建 了适 用 于 区域 气 候 模 式 的 ５ ｍ 分 辨 率 的 大 尺 ０ｋ 度 水 文 模型 框 架 ； 雍斌 等 、 徐精 文 ＿ 基 于蓄 水 容 ｌ 胡
关 键 词 ： 水 预 报 ； ＡＰ Ｓ模 式 ；耦 合 方 法 ； 文 模 型 ；淮 河 流 域 洪 ＧＲ Ｅ 水
报 产 品驱动水 文模 型 ， 仅 能 够 为 水 文 模 型 提供 所 不
引 言
随着 社 会 经济 的快 速 发展 ， 自然 态 洪水 造 成 由
的损失 越来 越 大 ， 防洪 减 灾任 务迫 切 而艰 巨 。洪 水 预报 是 防洪非 工程 措施 的关键 技术 之一 。在 洪水 预
的 Ｇ Ｐ Ｓ 式 由 １ ｍ×１ ｍ ＧＲ Ｅ ＲＡ Ｅ 模 ５ｋ ５ｋ ＡＰ Ｓ模 式 提 供 初 始 场 和 侧 边 界 条 件 ， Ｇ ＡＰ Ｓ Ｍｅｏ模 式 的定 量 降水 预 将 Ｒ Ｅ＿ ｓ
报 分 辨 率 统 一 降 尺 度 到 ５ｋ ｍ×５ｋ 分 辨 率 ， 于 驱 动 水 文 模 式 。水 文 模 型 选 取 新 安 江 模 型 与 分 布 式 新 安 江 模 型 。 ｍ 用
雷达估测降雨与水文模型的耦合在洪水预报中的应用
图 2 1998 年 6 月 28 日 8 时至 7 月 3 日 20 时累积雨量分布 Fig. 2 Accumulated rainfall distribution from 8∃00 on June 28 to 20∃00 on July 3, 1998 表 1 1998 年 6 月 28 日 8 时到 7 月 3 日 20 时各子区域雷达估测降雨 Table 1 Weather radar rainfall data for each sub catchment from 8∃00 on June 28 to 20∃00 on July 3, 1998
k, k k k
! Rr ( i , j , t ) ! Rg ( i , j , t )
i, j i, j
( 1)
( 2)
随机扰动项 , 可以假设为高斯白噪声序列 . Z∀k + 1 = Z ^ k/ ( k1)
d. 卡尔曼滤波计算. 状态预测估计值计算公式为 预测估计值误差的方差计算公式为
( 3) ( 4) ( 5) ( 6) ( 7)
P∀k+ 1 = Pk / ( k- 1) + Q 其中 最佳增益计算公式为 Kk+ 1 = P∀k+ 1 / ( P∀k+ 1 + R) 状态估计值计算公式为 ^ ( k+ 1) / k = Z∀k+ 1 + Kk+ 1( Zk+ 1 - Z∀k ) Z 滤波误差的方差阵公式 P ( k+ 1 )/ k = ( E - Kk+ 1 ) P∀k+ 1 P ( k+ 1 )/ k = ( E - Kk+ 1 ) P∀k+ 1 ( E - Kk+ 1 ) + Kk+ 1 Rk+ 1 K k+ 1 式中 : Q, R Gauss 白噪声 k 和 k 的方差阵; Z ^ k / (k - 1) e. 订正降雨场. 订正后的降雨场为 式中 : i , j 格点雨量的空间坐标; t k 1. 2 适合于实时水文预报的站网选择 时间 .
基于TIGGE资料的地面气温和降水的多模式集成预报
ＢＡＩ Ｙｏ ｎ ｇ — ｑ ｉ ｎ ｇ ． ＬＩ Ｎ Ｃｈ ｕ ｎ — ｚ ｅ
（ １ ． Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｍｅ ｔ ｅ ｏ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｄｉ ｓ ａ ｓ ｔ ｅ ｒ （ ＮＵ Ｉ Ｓ Ｔ） ， Ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， Ｎａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ４ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
２． Ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｃｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ Ｍｅ ｔ ｅ ｏ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｎ ｄ ａ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏｌ ｏ ｇ ｙ， Ｈｕ ｂ ｅ ｉ Ｍｅ ｔ ｅ ｏ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｂｕ ｒ ｅ ａ ｕ， Ｗｕ ｈ ａ ｎ ４３ ０ ０ ７ ４， Ｃｈ ｉ ｎ ａ；
Ｚｈ ｉ Ｘｉ ｅ — ｆ ｅ ｉ ， Ｊ ｉ Ｘｉ ａ ｏ ‘ ｄ ｏ ｎ ｇ， Ｚｈ ａ ｎ ｇ Ｊ ｉ ｎ ｇ， ｅ ｔ １． ａ ２ ０ １ ３ ．Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｅ ｎ ｓ ｅ ｍｂ ｌ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ｃ ａ ｓ ｔ ｓ ｏ ｆ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ａ ｉ ｒ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｐ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ＴＩ ＧＧＥ ｄ ａ ｔ ａ ｓ ｅ ｔ ｓ
（ １ ． 气象灾害教育部重点实验室（ 南京信息工程大学 ） ， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ ４ ４； ２ ． 湖北省气象局 气象科技服务中心 ， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ４； ３ ． 中国气象局 武汉暴雨研究所 ， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ４ ）
TIGGE降雨信息在柴河流域洪水预报中可利用性评估
TIGGE 降雨信息在柴河流域洪水预报中可利用性评估刘硕,王国利,张琳(大连理工大学水利工程学院,辽宁大连116024)摘要:基于全球多模式集合预报(TIGGE)资料,以柴河流域为研究区域,采用TS 评分、Brier 评分和Talagrand 分布等方法对欧洲中期天气预报中心(ECMWF )、美国国家环境中心(NCEP )和英国气象局(UKMO )三个中心集合预报的6h 、12h 、24h 短期降雨量进行定量评估和对比,并分别以实测降雨和NCEP 预报降雨驱动新安江模型模拟洪水过程,据此探讨了集合降雨预报的可利用性。
得到两个重要结论:ECMWF 、NCEP 和UKMO 对低雨量级降雨的预报效果较好,各雨量级的预报效果有随预见期增长而增加的趋势,且普遍存在空报率较高、漏报率偏低的情况;集合降雨预报信息可应用于新安江模型进行洪水预报,并能够有效的延长洪水预报的预见期。
研究成果可在适当条件下推广应用至其它流域的洪水预报作业中。
关键词:TIGGE 集合预报;短期降雨预报;可行性评估;新安江模型;洪水预报中图分类号:P333文献标识码:A文章编号:1000-0852(2018)05-0017-06收稿日期:2017-03-20作者简介:刘硕(1990-),男,山东滨州人,硕士研究生,主要研究方向为水文预报及调度。
E-mail :ls_dut@通讯作者:王国利(1964-),男,辽宁大连人,教授,博士生导师,主要研究方向为区域水资源综合利用。
E-mail :wanggl@降雨信息是水文预报模型的重要驱动数据,其精度在很大程度上决定水文预报的精度[1],一般降雨数据主要通过地面雨量站网获取,但以实测降雨数据驱动预报模型来进行水文预报时,预见期主要由流域内降雨特点、下垫面条件等因素决定,影响了水文预报的预报时效。
为此,准确、及时、定量的降雨预报逐渐成为驱动水文预报的重要依据,并开始有学者尝试将降雨预报信息用于流域洪水预报作业中,如张洪刚在长江三峡水库区间流域进行了预报降雨与洪水预报模型的耦合实验[2],包红军将集合降雨预报应用到淮河流域的洪水预报中[3]。
基于水文水动力学耦合的洪水预报模型研究及应用
基于水文水动力学耦合的洪水预报模型研究及应用作者：杨甜甜梁国华何斌李莹芹来源：《南水北调与水利科技》2017年第01期摘要：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。
关键词：大伙房流域模型；一维水动力学模型；水文水动力学耦合模型；洪水预报中图分类号：TV122；P338文献标志码：A文章编号：1672-1683（2017）01-0072-07Abstract：In order to improve the accuracy of flood forecasting in basins with dramatic changes in the base course，this paper proposes a coupled hydrological-hydrodynamic flood forecasting model which couples the traditional hydrological model with the one-dimensional hydrodynamic model.First，the flow process of a section was obtained by the hydrological model and was used as the boundary condition of the one-dimensional hydrodynamic model.Then the one-dimensional hydrodynamic model was applied to simulate the flood routing in the river channel.The proposed method was tested on the Waijia River basin in Yantai City，China.The results indicate that the coupled model can simulate runoff yield with a high qualification rate，and generate flow processes that tally with the measured values.It can be concluded that this coupled hydrological-hydrodynamic model may make a significant contribution to flood forecasting in basins with complex hydrologic and hydraulic conditions thanks to its ability to model water movement in the basin.Key words：DHF model；one-dimensional hydrodynamic model；coupled hydrological-hydrodynamic model；flood forecasting流域洪水预报作为洪水调度的基础，是防洪减灾的一项重要的非工程措施。
集合降雨预报驱动洪水预报模型的铁甲水库洪水预报研究
摘要: 以铁甲水库为例ꎬ 对集合预报的短期降雨量分别采用 Ｔａｌａｇｒａｎｄ 分布、 Ｂｒｉｅｒ 评分与 ＴＳ 评分进行对比分析 和定量评估ꎬ 然后对新安江模型洪水模拟过程分别利用 ＮＣＥＰ 预报降雨和实测降雨进行驱动ꎮ 结果表明: 在低 雨量级降雨预报过程中各集合预报中心均呈现出较好的效果ꎬ 随预见期的增长各雨量级的预报效果逐渐增大ꎬ 并且具有漏报率偏低、 空报率较高的现象ꎻ 在新安江模型洪水预报时可利用集合降雨预报信息ꎬ 从而显著提高 预见期ꎮ 关键词: 洪水预报模型ꎻ 集合降雨预报ꎻ 新安江模型ꎻ 铁甲水库 中图分类号: Ｐ３３８ 文献标识码: Ａ 文章编号: １００８￣１３０５(２０１９)０３￣０１７１￣０４
１ 数据来源
１������ １ 区域概况 铁甲水库位于柳林河上游ꎬ 是一座以生活与工
农业供水为主ꎬ 兼顾旅游开发、 养鱼、 发电等功能 的大型 水 利 枢 纽 工 程ꎮ 水 库 控 制 河 道 长 ２７������ ４ｋｍꎬ 流域控制面积 ２４１������ ０ｋｍ２ ꎬ 属于温带半湿润季风气 候区ꎬ 冬无严寒、 夏无酷暑ꎬ 年均气温 ８℃ ꎮ 径流 区域 降 雨 充 沛ꎬ 年 降 水 量 在 ８００ ~ １２００ｍｍ 范 围ꎬ 其中每年的 ７、 ９ 月占全年降雨量的 ６５％ 以上ꎬ 并 且多以暴雨和强降雨为主ꎮ 流域内气候凉湿ꎬ 植被 覆盖率较低ꎬ 下游区域植被以栎林为主ꎬ 其他区域 主要是以枫桦、 红松为主的针阔叶混交林ꎮ 沿江可 耕地面积 ８������ ９ 万 ｈｍ２ ꎬ 主要农作物类型有水稻、 大 麦、 小米、 大豆ꎬ 土壤有机质含量较低且土质疏 松ꎬ 在水力和风力侵蚀作用下极易被溶蚀ꎬ 土壤抗 冲刷能力较差ꎮ 由于特殊的气候环境与地貌特征ꎬ
理论研究
ＤＯＩ: １０������ ３９６９ / ｊ������ ｉｓｓｎ������ １００８￣１３０５������ ２０１９������ ０３������ ０５１
雷达估测降雨与水文模型的耦合在洪水预报中的应用
雷达估测降雨与水文模型的耦合在洪水预报中的应用
李致家;刘金涛;葛文忠;赵坤
【期刊名称】《河海大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2004(032)006
【摘要】尝试将雷达降雨数据作为水文模型的输入用于洪水预报中.流域面上的降雨分布是不均匀的,比较雨量计和雷达两种方式估测的降雨场分布,后者更接近于实际情况.从流域地形分布来看也证实了这一点.从实时洪水预报的角度出发,选择进行校准雷达降雨的雨量站个数与水情部门采用的报汛站的个数接近.由于雷达估测的降雨数据为分布式的降雨数据,需要采用分布式的水文模型.结合淮河史灌河流域蒋家集站进行洪水预报,预报结果表明,雷达测雨在洪水预报中具有广泛的应用前景.【总页数】6页(P601-606)
【作者】李致家;刘金涛;葛文忠;赵坤
【作者单位】河海大学水资源与环境学院,江苏,南京,210098;河海大学水资源与环境学院,江苏,南京,210098;南京大学大气科学系,江苏,南京,210008;南京大学大气科学系,江苏,南京,210008
【正文语种】中文
【中图分类】TV213
【相关文献】
1.多普勒雷达估测降雨技术在海河流域的应用实践研究 [J], 杨学军;魏琳
2.基于网格的精细化降雨径流水文模型及其在洪水预报中的应用 [J], 李致家;姚成;
张珂;朱跃龙;刘志雨;李巧玲;童冰星;黄小祥;黄鹏年
3.基于人工智能和大数据驱动的新一代水文模型及其在洪水预报预警中的应用 [J], 刘昌军
4.气象水文模型耦合在黄河三花间洪水预报中的应用 [J], 王振亚;郑世林
5.雷达定量测量降雨在洪水预报中的应用 [J], 宋星原;李允军;余海燕;张利平
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于气象水文耦合模型的洪水预报与洪水优化调度方法及应用研究
基于气象水文耦合模型的洪水预报与洪水优化调度方法及应用研究基于气象水文耦合模型的洪水预报与洪水优化调度方法及应用研究摘要：洪水是世界各地普遍面临的重要自然灾害之一，因此洪水预报和调度成为了防洪减灾工作的重要组成部分。
本研究基于气象水文耦合模型，通过解析洪水的形成原因及其危害性，提出了一种综合性的洪水预报和优化调度方法，并对该方法进行了应用研究。
1. 引言洪水是由于降雨过程超过地表、河道和湖泊等水域自然排泄能力时引起的，严重威胁人民生命财产安全和社会经济发展。
因此，如何有效预报并合理调度洪水成为了减轻洪灾损失的关键技术之一。
本研究基于气象水文耦合模型，探索洪水预报和优化调度的方法及应用，旨在为洪水防治和灾害减轻工作提供科学依据。
2. 气象水文耦合模型气象水文耦合模型是一种将气象和水文数据进行融合的模型，能够准确预报洪水的形成和发展趋势。
该模型首先利用气象数据进行降雨预报，然后通过水文数据模拟地表径流的产生和汇流过程，最终得出洪水预报结果。
在耦合模型中，气象因素和水文因素相互影响，从而提高了洪水预报的准确性。
3. 洪水预报方法洪水预报方法包括模型建立、参数估计、模型验证和预报结果等步骤。
在模型建立过程中，需要选取合适的模型结构和算法，并根据现场实测数据进行参数估计。
模型验证是指使用历史洪水事件数据对预报结果进行验证，以评估模型的准确性和可靠性。
预报结果的可视化和图形输出有助于决策者更直观地了解洪水预报情况。
4. 洪水优化调度方法洪水优化调度方法是在洪水预报的基础上，采取相应的调度措施来减轻洪灾造成的损失。
优化调度包括调整水库、河流和湖泊的蓄水容量、流量和出口规模等措施，以保障人民的生命财产安全。
同时，在优化调度过程中，还要考虑到社会经济发展和生态环境保护的因素，以实现多方共赢的目标。
5. 案例研究与应用本研究将基于气象水文耦合模型的洪水预报和优化调度方法应用于某水域的洪水防治工作中，并取得了一定的成效。
耦合降水预报和多目标参数优化的洪水预报方法
通信作者：许月萍(1975—), 女, 教授. E-mail: yuepingxu@.
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水力发电学报
气预报的预见期一般能够达到 1 ~ 15 天，甚至更 长，这对于提高洪水预报精度以及延长洪水的预见 期是很有帮助的。因此，引入数值天气预报进行洪 水预报很有必要。
在洪水预报中，由于有初值误差、模式误差及 大气自身的混沌特性等问题[4]，引入“单一”的确 定性降水预报存在很大的不确定性，而本文采取的 集合数值天气预报技术能够在一定程度上减小这 种不确定性[5]。国内外学者已经将集合数值天气预 报应用到了降水预报、洪水预报及其不确定性研究 中，取得了一定的研究进展[6-8]。Yang 等[9]等将数 值天气预报运用到台湾南部的屏东县，预测由于台 风引起的短时洪水，结果表明采用数值天气预报可 以提高洪水预报精度，减小洪灾带来的生命和财产 的损失。Yucel 等[10]等利用数值天气预报对一种洪 水预报系统进行校准和评估，发现径流预报的均方 根误差减小了 22.2%，模型参数的均方根误差减小 了 19%。以上研究仍针对短期洪水预报，对于中长 期洪水预报则鲜有研究。
图 1 所示为金华江流域概况及雨量站和集合 预报格点分布。
1.2 降水集合预报信息 欧洲中期天气预报中心（European Centre for
Medium-Range Weather Forecasts，ECMWF）是国 际性天气预报研究和业务机构。ECMWF 于 1992 年 12 月建立了全球集合预报系统，并于 2007 年 1 月 1 日加入世界天气研究计划（The THORPEX Interactive Grand Global Ensemble，TIGGE）。通过 多模式、多中心的集合预报，TIGGE 旨在提高中 长期（1 ~ 15 天）天气预报的精度。
气象水文耦合预报关键技术与应用
气象水文耦合预报关键技术与应用气象水文耦合预报作为一种重要的气象预报领域，有着重要的实用价值。
气象水文耦合预报技术是将水文和气象学结合在一起，以预测水文系统及其周边环境必要参数的一种方法。
该方法可以有效地改善气象水文预报的准确性和可靠性，它对促进水环境保护也有重要作用。
气象水文耦合预报关键技术主要包括水文气象耦合数据、水文气象耦合模型、水文气象耦合有效分析以及水文气象耦合、模拟和控制研究等。
首先，水文气象耦合数据包括气象和水文数据的采集、管理和处理，是气象水文耦合预报的基础和前提。
采集的气象和水文数据是耦合模型的入口，它决定了数值模型计算的准确性和精度，影响着预报结果的准确性和可靠性。
其次，气象水文耦合模型是气象水文耦合预报的重要组成部分，它包括水文模型计算和气象模型计算。
水文模型计算可以定量表征水文系统的运动，而气象模型计算是根据气象原理模拟大气的瞬时指标，来影响水文模型的计算结果。
第三，水文气象耦合有效分析是指使用水文气象耦合模型进行时空预测运算，并对预报结果进行定量分析和判断，以最大限度地提高预报的准确性和可靠性。
最后，水文气象耦合、模拟和控制研究是以系统的理论和数学方法研究水文气象关系的科学研究，它有助于开发适应性气象水文耦合预报模式，从而改进气象水文耦合预报的准确性和可靠性，促进水环境的可持续发展。
气象水文耦合预报的应用范围很广，主要在洪水预报、洪涝防御、水资源调度和水位调控等领域有着重要的实用价值。
例如，洪水是最常见的气象灾害，气象水文耦合预报可以根据气象数据开展洪水预报，实现洪水早期预警，有效减少受灾风险，提高人民群众安全系数。
另外，水资源调度和水位调控也可以通过气象水文耦合预报，结合水资源管理的需要，准确预测水资源变化，有效利用水资源。
总之，气象水文耦合预报是一项关键性的气象预报技术，它能有效的应用于水文系统的运动和环境变化，从而改善气象水文预报的准确性和可靠性，为水环境保护做出积极贡献。
赤山湖流域TIGGE降水预报精度评价研究
水文水资源 ４８ 江 苏 水 利ＪＩＡＮＧＳＵＷＡＴＥＲＲＥＳＯＵＲＣＥＳ２０２０年７月Ｊｕｌ．２０２０ 收稿日期：２０１９１２０６作者简介：杜开连（１９７４—），男，高级工程师，本科，主要从事水利管理与防汛防旱工作。
Ｅｍａｉｌ：ｄｕｋａｉｌｉａｎ＠１６３．ｃｏｍ赤山湖流域ＴＩＧＧＥ降水预报精度评价研究杜开连，葛 忆，张佳丽，朱 力（句容市水利局，江苏镇江 ２１２４００）摘要：为了提高赤山湖流域洪水预测预报的能力，对赤山湖流域ＴＩＧＧＥ降水预报精度进行了评价研究。
将ＴＩＧＧＥ的ＥＣＭＷＦ、ＫＭＡ、ＪＭＡ、ＵＫＭＯ、ＣＭＡ等５个模式应用于赤山湖流域，基于２０１５—２０１９年汛期降雨预报数据和流域实测降雨资料，采用均方误根差指标ＲＭＳＥ和降雨预报三率综合评价指标对这５个模式的预报精度进行了评价。
结果表明：在赤山湖流域ＴＩＧＧＥ的５个模式中，ＪＭＡ模式的降水预报精度最高，其次是ＥＣＭＷＦ。
关键词：ＴＩＧＧＥ；降水预报评估；多模式集合预报中图分类号：ＴＶ１２５ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００７７８３９（２０２０）０７００４８０４ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＴＩＧＧＥｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｆｏｒｅｃａｓｔｐｒｅｃｉｓｉｏｎｉｎＣｈｉｓｈａｎＬａｋｅＣａｔｃｈｍｅｎｔＤＵＫａｉｌｉａｎ，ＧＥＹｉ，ＺＨＡＮＧＪｉａｌｉ，ＺＨＵＬｉ（ＪｕｒｏｎｇＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｎｃｙＢｕｒｅａｕ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ２１２４００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｆｌｏｏｄｆｏｒｅｃａｓｔｉｎＣｈｉｓｈａｎＬａｋｅＣａｔｃｈｍｅｎｔ，ｔｈｅＴＩＧＧＥｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｆｏｒｅ ｃａｓｔｐｒｅｃｉｓｉｏｎｗａｓｅｖａｌｕａｔｅｄ．Ｔｈｅ５ｍｏｄｅｌｓｏｆＴＩＧＧＥｉｎｃｌｕｄｉｎｇＥＣＭＷＦ，ＫＭＡ，ＪＭＡ，ＵＫＭＯａｎｄＣＭＡｗｅｒｅａｐ ｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅＣｈｉｓｈａｎＬａｋｅＣａｔｃｈｍｅｎｔ，ａｎｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒａｉｎｆａｌｌｆｏｒｅｃａｓｔｄａｔａｏｆｔｈｅｆｌｏｏｄｓｅａｓｏｎｉｎ２０１５－２０１９ａｎｄｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｒａｉｎｆａｌｌｄａｔａｏｆｔｈｅｗａｔｅｒｓｈｅｄ，ｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｆｉｖｅｍｏｄｅｌｓｗａｓｅｖａｌｕａｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｍｅａｎｓｑｕａｒｅｒｏｏｔｅｒｒｏｒｉｎｄｅｘＲＭＳＥａｎｄｔｈｅｔｈｒｅｅ－ｒａｔｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｏｆｒａｉｎｆａｌｌｆｏｒｅｃａｓｔ．Ｔｈｅｒｅ ｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔａｍｏｎｇｔｈｅｆｉｖｅＴＩＧＧＥｍｏｄｅｌｓｉｎｔｈｅＣｈｉｓｈａｎＬａｋｅＣａｔｃｈｍｅｎｔ，ｔｈｅＪＭＡｍｏｄｅｌｈａｄｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｆｏｒｅｃａｓｔａｃｃｕｒａｃｙ，ｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙＥＣＭＷＦ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＴＩＧＧＥ；ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｆｏｒｅｃａｓｔａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ；ｍｕｌｔｉ－ｍｏｄｅｌｅｎｓｅｍｂｌｅ 由落地雨驱动水文模型进行洪水预报，其预见期为主雨停止时刻至洪峰出现的时距，是由流域产汇流特性决定的。
定量降水预报与水文模型耦合的中小流域汛期洪水预报试验
定量降水预报与水文模型耦合的中小流域汛期洪水预报试验崔春光;彭涛;沈铁元;殷志远
【期刊名称】《气象》
【年(卷),期】2010(036)012
【摘要】预见期内的降水量直接影响着洪水预报的精度,预见期愈长,预见期内的降雨对预报值影响愈大,预见期内的降雨越来越被人们重视.本文以湖北省漳河水库流域为例,利用中尺度数值模式(AREM模式)的预报降雨信息,作为洪水预见期内的降雨,输入新安江模型,对流域2008年汛期典型洪水过程进行预报测试,结果表明考虑预见期内的降雨相对于未考虑预见期降雨对洪水预报结果提高具有明显的优势.研究表明中尺度暴雨模式预报技术在水文预报学的应用具有广阔的发展空间.
【总页数】6页(P56-61)
【作者】崔春光;彭涛;沈铁元;殷志远
【作者单位】中国气象局武汉暴雨研究所,武汉,430074;中国气象局武汉暴雨研究所,武汉,430074;武汉大学水资源与水电工程国家重点实验室,武汉,430072;中国气象局武汉暴雨研究所,武汉,430074;中国气象局武汉暴雨研究所,武汉,430074
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于集合降水预报产品的汛期洪水预报试验 [J], 彭涛;李俊;殷志远;沈铁元;李武阶
2.雷达估测降雨与水文模型的耦合在洪水预报中的应用 [J], 李致家;刘金涛;葛文忠;赵坤
3.国家气候中心海气耦合模式汛期降水预报的一种订正方案及其试验 [J], 张礼平;丁一汇;李清泉;周筱兰
4.雷达定量降水估算在水文模式汛期洪水预报中的应用试验 [J], 彭涛;宋星原;殷志远;沈铁元;李武阶
5.气象水文模型耦合在黄河三花间洪水预报中的应用 [J], 王振亚;郑世林
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耦合TIGGE降水集合预报的洪水预报
耦合TIGGE降水集合预报的洪水预报彭勇;徐炜;王萍;油芳芳【期刊名称】《天津大学学报》【年(卷),期】2015(000)002【摘要】耦合数值降水预报信息的洪水预报延长了预见期，为防洪调度赢得了宝贵的决策时间。
但“单一”的降水预报具有较大的不确定性，即基于“单一”的降水预报所做出的调度决策可能不是优化的，甚至可能会出现较大的偏差，因此在洪水预报中引入了降水集合预报信息来考虑相应的降水不确定性。
文中以桓仁水库以上流域为试验流域，将欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的降水集合预报数据驱动新安江模型，得到预报径流的区间范围，为决策者提供更多有用的风险信息。
计算结果表明，ECMWF 降水集合预报可用于洪水预报，且能较好地描述洪水预报的不确定性。
根据集合平均降水预报的特点，对集合平均降水数据进行了修正，并将修正后的集合平均数据驱动水文模型，其预报效果有了很大的改善。
%Flood forecasting coupled with precipitation forecast information can prolong forecast horizon,thus pre-cious time is obtained to make decisions for flood control operation. However,flood forecasting based on the results of “single” precipitation forecast suffers from high uncertainty,which results from the uncertainty of precipitation forecast information. While ensemble precipitation forecasts can handle the uncertainty of precipitation forecast. Thus,to apply the ensemble forecast to flood forecasting,this paper takes the upstream of Huanren reservoir as study basin. And the ensemble precipitation forecasts of ECMWF are adopted to drive the Xin’anjiangmodel for flood forecasting. Using the forecasting results,more inflow information should be obtained by decision-makers. The result demonstrates that ensemble precipitation forecasts of ECMWF are useful for flood forecasting,and can describe the uncertainty of flood processes. According to the characteristics of ensemble average precipitation, the data have been revised, and used to drive hydrological models. Thus, the forecasting accuracy has been improved greatly.【总页数】8页(P177-184)【作者】彭勇;徐炜;王萍;油芳芳【作者单位】大连理工大学建设工程学部，大连116024;重庆交通大学河海学院，重庆 400074;大连理工大学建设工程学部，大连 116024;大连理工大学建设工程学部，大连 116024【正文语种】中文【中图分类】TV61【相关文献】1.降水预报与洪水预报耦合应用初探 [J], 杨文发;李春龙2.基于集合降水预报产品的汛期洪水预报试验 [J], 彭涛;李俊;殷志远;沈铁元;李武阶3.基于TIGGE资料的沂沭河流域6小时降水集合预报能力分析 [J], 刘永和;严中伟;冯锦明;张可欣;裴洪芹4.定量降水预报与水文模型耦合的中小流域汛期洪水预报试验 [J], 崔春光;彭涛;沈铁元;殷志远5.基于短时临近降水集合预报的中小河流洪水预报研究 [J], 包红军;曹勇;曹爽;王蒙因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于TIGGE资料的降水预报不确定性传递研究
基于TIGGE资料的降水预报不确定性传递研究
屈博;马红亮;俞彦;方园皓
【期刊名称】《节水灌溉》
【年(卷),期】2022()5
【摘要】揭示降水不确定性在水文过程中的传递特征是气象水文耦合预报研究的
关键环节,可为进一步加强流域水资源管理、提高农业灌溉保障能力提供有力支撑。
利用TIGGE资料中心CMA、CMC、ECMWF、NCEP和UKMO 5个模式降水集合预报(127个集合成员)驱动分布式新安江模型,生成2010-2013年涪江流域汛期径流集合预报。
在此基础上,从精度和锐度两个方面,定量分析降水不确定性在水文过程的传递特征及其随预见期的变化规律。
结果表明,降水预报经过水文过程后,其精度和锐度在不同年份、不同预见期均大幅提升。
但随着预见期的延长,对精度的
改进效果逐渐减小,而对锐度的改进效果则不断增大。
【总页数】6页(P14-19)
【作者】屈博;马红亮;俞彦;方园皓
【作者单位】黄河水利委员会黄河水利科学研究院;黄河水资源保护科学研究院;河海大学水文水资源学院
【正文语种】中文
【中图分类】S27;TV121
【相关文献】
1.基于TIGGE资料的沂沭河流域6小时降水集合预报能力分析
2.基于TIGGE资料的东亚地面气温预报的不一致性研究
3.基于TIGGE资料的地面气温和降水的多模式集成预报
4.基于TIGGE资料的流域概率性降水预报评估
5.基于TIGGE多模式降水量预报的统计降尺度研究
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