实时洪水预报若干问题
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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）。
石龙
水库
Hohai University
二、流域离散
实时洪水预报调度任务：
单库 河系
离散----方案构建
Hohai University
三、流域水文模型
1、流域水文模型（降雨径流模型） 2、相应水位（流量）模型（相关模型） 3、河道汇流模型—马斯京根法（水文学模型） 4、河道汇流模型—不稳定流模型（一维、二维） 5、回归模型（自回归、混合回归）
Hohai University
四、实时洪水预报
4、业务化运行 （1）采集、通讯、数据库、计算机软件。 （2）自动化和业务化非常重要。 （3）基于专业知识的分析和判断。 （4）信息“实时”的重要性（包括输入和输出）。 （5）系统运行的可靠性。
（6）操作简便灵活、界面实用美观。
（7）经验和理论同样重要。 Hohai University
量）。
输入输出过程都是已知的，确定的。
在研究过程中认为输入输出是正确的（故需对数据进行处 理）。 关键是对流域水文循环过程的模拟是否正确（依据是上述四
个变量的模拟精度）。
Hohai University
一、流域水文模拟与实时洪水预报
实时洪水预报：一定预见期的预报过程 研究的是当前状况下，对将来某一时刻（预见期）水情状 态的预报。
Hohai University
四、实时洪水预报
2、多阻断（水库、闸坝、分洪） （1）科学的调度运行方案。 （2）河系综合（协调）调度（尤其是梯级水库）。 （3）及时准确的实时信息和先进的实时校正。 （4）确定满足需要（预见期）的边界。
Hohai University
四、实时洪水预报
3、方案构建 （1）合适的流域离散和准确的拓扑关系重构。 （2）根据可利用的信息，选择合适的模型和方法。 （3）参数的率定。 （4）多阻断的处理（如大小洪水的不同影响等）。 （5）经验和理论同样重要。
三、流域水文模型
4、河道汇流模型—不稳定流模型（一维、二维）
Hohai University
三、流域水文模型
4、河道汇流模型—不稳定流模型（一维、二维） 1、对河道地形要求高；
2、合适的差分格式；
3、可调试是参数只有糙率； 4、需要有初始条件和边界条件； 5、需要对节点和源汇项进行处理； 6、实时预报时无预见期。 Hohai University
四、实时洪水预报
5、防洪模拟与决策支持
（1）预报的不确定性。 （2）模拟与决策耦合的重要性。 （3）风险的正确认识、评估和利用。
Hohai University
三、流域水文模型
5、回归模型（自回归、混合回归）
x1,t b0 b11 x1,t -1 b14 x1,t -4 b21 ( x2,t -1 )a b24 ( x2, t -4 )a
Hohai University
三、流域水文模型
6、其它（灰色系统、神经网络模型等）
6、其它（灰色模型、神经网络模型等）
Hohai University
三、流域水文模型
1、流域水文模型（降雨径流模型
新安江模型结构框图
Hohai University
三、流域水文模型
2、相应水位（流 量）模型（相关模 型） 洪水波轮廓线 （水面线）上某一 位相的水位（流量） 称为相应水位（流 量）。
输入过程是当前时刻以前的实时水雨情信息（要求准确及 时）。
采用的是流域水文模拟相关的模型和方法。 关心的是预报的精度。 关键：除了模型和方法，更重要的是准确及时的水雨情 实时信息、人工调控实时信息、突发事件实时信息。 Hohai University
二、流域离散
流域产汇流过程：
降雨径流模型
计算单元坡面的产汇流 ………………………………………. 计算单元河网汇流……………………….
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）。
石龙
水库
Hohai University
二、流域离散
实时洪水预报调度任务：
单库 河系
离散----方案构建
Hohai University
三、流域水文模型
1、流域水文模型（降雨径流模型） 2、相应水位（流量）模型（相关模型） 3、河道汇流模型—马斯京根法（水文学模型） 4、河道汇流模型—不稳定流模型（一维、二维） 5、回归模型（自回归、混合回归）
Hohai University
四、实时洪水预报
4、业务化运行 （1）采集、通讯、数据库、计算机软件。 （2）自动化和业务化非常重要。 （3）基于专业知识的分析和判断。 （4）信息“实时”的重要性（包括输入和输出）。 （5）系统运行的可靠性。
（6）操作简便灵活、界面实用美观。
（7）经验和理论同样重要。 Hohai University
量）。
输入输出过程都是已知的，确定的。
在研究过程中认为输入输出是正确的（故需对数据进行处 理）。 关键是对流域水文循环过程的模拟是否正确（依据是上述四
个变量的模拟精度）。
Hohai University
一、流域水文模拟与实时洪水预报
实时洪水预报：一定预见期的预报过程 研究的是当前状况下，对将来某一时刻（预见期）水情状 态的预报。
Hohai University
四、实时洪水预报
2、多阻断（水库、闸坝、分洪） （1）科学的调度运行方案。 （2）河系综合（协调）调度（尤其是梯级水库）。 （3）及时准确的实时信息和先进的实时校正。 （4）确定满足需要（预见期）的边界。
Hohai University
四、实时洪水预报
3、方案构建 （1）合适的流域离散和准确的拓扑关系重构。 （2）根据可利用的信息，选择合适的模型和方法。 （3）参数的率定。 （4）多阻断的处理（如大小洪水的不同影响等）。 （5）经验和理论同样重要。
三、流域水文模型
4、河道汇流模型—不稳定流模型（一维、二维）
Hohai University
三、流域水文模型
4、河道汇流模型—不稳定流模型（一维、二维） 1、对河道地形要求高；
2、合适的差分格式；
3、可调试是参数只有糙率； 4、需要有初始条件和边界条件； 5、需要对节点和源汇项进行处理； 6、实时预报时无预见期。 Hohai University
四、实时洪水预报
5、防洪模拟与决策支持
（1）预报的不确定性。 （2）模拟与决策耦合的重要性。 （3）风险的正确认识、评估和利用。
Hohai University
三、流域水文模型
5、回归模型（自回归、混合回归）
x1,t b0 b11 x1,t -1 b14 x1,t -4 b21 ( x2,t -1 )a b24 ( x2, t -4 )a
Hohai University
三、流域水文模型
6、其它（灰色系统、神经网络模型等）
6、其它（灰色模型、神经网络模型等）
Hohai University
三、流域水文模型
1、流域水文模型（降雨径流模型
新安江模型结构框图
Hohai University
三、流域水文模型
2、相应水位（流 量）模型（相关模 型） 洪水波轮廓线 （水面线）上某一 位相的水位（流量） 称为相应水位（流 量）。
输入过程是当前时刻以前的实时水雨情信息（要求准确及 时）。
采用的是流域水文模拟相关的模型和方法。 关心的是预报的精度。 关键：除了模型和方法，更重要的是准确及时的水雨情 实时信息、人工调控实时信息、突发事件实时信息。 Hohai University
二、流域离散
流域产汇流过程：
降雨径流模型
计算单元坡面的产汇流 ………………………………………. 计算单元河网汇流……………………….