洪水预报

摘要： 在中小水电运行过程中,经济运行包括水能损耗最小、联合优化调度、调峰弃水损失电量最小等。水电站能量在转化或转移的过程中,不可避免会产生能量损耗。能量转换的最大化,实质便是实现损耗的最小化。根据中小水电自身的特性,划分相对损耗大小的经济运行区间,将电站机组的负荷控制在经济运行区间运行,实现损耗优化运行;同时通过研究来水规律及汇流特性,根据API模型完善降雨径流预报方案,优化洪水预报调度。此外为最大限度实现中小梯级水电减弃增发,从泄洪优化、水位控制优化、区域电源结构、区域电网负荷特性方面统筹考虑,针对电网汛期迎峰度夏期间负荷大小灵活改变梯级电站调度策略,减少汛期调峰弃水损失电量。

摘要： 针对岢岚流域1967—2007年的场次洪水情况,在基于DEM构建数字模型的基础上,采用HEC⁃HMS模型,选取SCS⁃CN值法、SCS单位线法、指数衰退法以及马斯京根法分别对流域产流、坡面汇流、基流以及河道汇流进行计算,进而构建洪水预报模型,并对模型的适用性进行研究。结果表明:率定期与验证期各场次洪水的洪峰流量、峰现时间以及径流深均达到合格水平,确定性系数DC均值分别为0.640、0.612,合格率均为71.4%,均达到乙级预报精度,且模型对小型洪水的模拟精度较大中型洪水更高;HEC⁃HMS模型在岢岚流域的适用性良好,能为岢岚流域未来洪水预报提供新的依据。

摘要： 东南沿海的西溪流域属于山区性河流,汛期洪水暴涨陡落,台风暴雨影响下的洪水预报是防洪减灾的重要问题。选用HECHMS(The Hydrologic Engineering Center’s Hydrologic Modeling Systerm)模型,基于2003-2012年历年最大一次台风暴雨洪水资料,采用循环渐近法进行率定,将率定所得模型参数初损率与起涨流量、波速与最大平均雨强建立经验关系,用2013-2015年历年最大一次洪水进行验证。结果表明:①HEC-HMS模型对西溪流域的台风暴雨洪水具有较强的适用性,率定期9场洪水,仅2场洪水洪峰流量相对误差大于20%,峰现时差在2 h以内,效率系数均值为0.82;验证期洪水、洪峰流量误差和洪量误差均未超过20%;②通过建立模型参数变化经验关系,为该模型应用于洪水预报提供了新的方法。建立的初损率与起涨流量、波速与最大1 h平均雨强经验关系,相关系数分别为0.956与0.899;应用该经验关系,可通过起涨流量和暴雨雨强的预报,确定模型参数,从而实现洪水过程与洪峰流量的预报。

摘要： 构建了一种基于网格计算流域蒸散发及产汇流的分布式格林-安普特降雨径流模型,并选择陕北黄土高原地区两个半干旱流域为研究区域,研究该模型在半干旱地区的应用效果。结果表明:在两个半干旱流域,分布式格林-安普特降雨径流模型的应用效果好于GA-PIC模型和格林-安普特模型,尤其对于洪峰的模拟精度更高;分布式格林-安普特降雨径流模型中基于网格的坡面汇流与河道汇流模块能够更准确地计算出径流汇集到流域出口断面的时间;分布式格林-安普特降雨径流模型能更精确地计算出流域不同位置的产流过程,并准确地模拟流域产流面积分布情况;半干旱地区降雨时空分布不均,超渗产流主要受降雨强度的影响,降雨观测精度对径流预报精度影响较大。

摘要： 为解决旧系统安全可靠性较低、主站和子站数据一致性较差和决策支持功能较弱等问题,在分析跨流域水电厂群集中控制需求的基础上,提出了“集中存储、集中应用、集中通信及分散使用”系统架构,应用云平台、相似洪水分析、耦合气象预报的洪水预报等新技术从系统架构、应用功能等方面进行了改进和丰富。应用实践证明,新一代系统有效地加强了系统的安全稳定性,提高了水电厂防汛调度决策能力,通过水电厂群联合优化调度,充分发挥了水库群互补能力,提升了与电网的智能互动水平。

摘要： 从提高驱动数据(降水)的质量和时空分辨率出发,评估了基于混合地理加权回归截尾函数(MGWR-BI)多源降水融合算法的有效性,以及融合降水对WRF-Hydro模型计算结果的影响。将融合降水数据用于WRF-Hydro模型中进行子午河流域的洪水预报,并与站点实测降水数据进行比较,结果表明,融合降水的精度高于原始CMORPH卫星降尺度降水,融合降水数据驱动WRF-Hydro模型比CMORPH卫星降尺度降水数据能更好地预报与模拟洪水事件,WRF-Hydro模型具有中小河流洪水预报的潜在优势。

摘要： 根据流域内多预报断面和调节水库对象的上下游关系,采用拓扑概化的方式,结合洪水预报、水库调度及洪水演进模型的结构,通过对拓扑对象的分类及模型参数化配置,并基于模型云计算服务技术,实现流域河系洪水预报调度的一体化及无缝耦合,提高了河系洪水预报调度一体化方案创建和模拟计算的效率。

摘要： 无资料流域水文预报研究对我国水文地质灾害防范和减少人民生命财产损失具有重大意义。基于文献计量学和可视化分析法,对国内相关文献的研究进行分析,总结参证法、推理公式法和水文模型法的基本原理及特点,并讨论了三种方法的缺点和不足,建议加强对能够充分反映流域下垫面差异性的耦合分布式水文模型在无资料地区应用的研究,对无资料地区水文预报将朝着多学科、多模型和多渠道方向发展做出展望。

摘要： 基于流溪河模型构建了不同空间分辨率的新丰江水库入库洪水预报模型,采用粒子群算法优选模型参数进行洪水模拟,对比实测资料验证了模型性能。结果表明,建立的新丰江水库入库洪水预报流溪河模型模拟效果优良,符合新丰江水库入库洪水预报的精度要求,可用于新丰江水库入库洪水预报:90 m空间分辨率的模型模拟效果最好,200 m空间分辨率的模型也具有良好的模拟性能,500 m空间分辨率的模型模拟性能有明显降低。模型计算工作量随分辨率的提高呈指数增加,90 m空间分辨率的参数优选时间是200 m空间分辨率参数优选时间的7.04倍,而200 m空间分辨率的参数优选时间是500 m空间分辨率参数优选时间的3.53倍。

摘要： 降雨预报信息作为洪水预报模型的输入,该信息的准确性直接影响洪水预报模型输出的准确性。为探究模型输入(降雨预报)误差与输出(洪水预报)误差之间的关系,以英那河流域为例,分析了不同雨量等级下,预报模型的输入误差与输出误差的分布规律,并定性分析了两种误差的相关关系。结果表明,降雨量等级若为无雨及小雨时,两种误差不相关;若为中雨及以上量级时,两种误差中等相关。基于误差分布规律和相关性分析结果,给出不同置信水平下,输入与输出的相关误差域,定量地描述了两种误差的相关关系。本研究方法可为洪水预报方案研究和水库防洪预报调度方式的可行性分析服务,并为防洪调度决策的风险分析提供依据。

摘要： 考虑到山丘区小水库地形地貌差异大,洪水特性复杂,加之基础设施薄弱、小水库预报精度差,危害性大,因此有必要研究小水库的洪水预报,为防汛决策提供支撑.本文以南宁市的水燕水库为研究对象,首先在收集处理降雨数据、土地利用数据、土壤类型数据的基础上,运用径流曲线法计算净雨;其次,结合SMS软件剖分的网格,运用二维水动力模型模拟水库的流量过程;最后结合水位库容曲线,采用贝塞尔插值方法,预报水库的水位上涨过程.经验证,水动力模型能很好地模拟地表径流的演进过程,能为小水库的洪水预报提供一种新的思路.

摘要： 洪水预报是水库调度、山洪灾害防治、城市防洪、抗旱等重要依据,及时准确的洪水预报是防汛抗旱、水库调度决策重要依据.水文模型是洪水预报的重要手段,然而由于不同模型假设条件不同,故不同模型适用条件也不同;本文出于通用性考虑开发了一套多模型系统用于对预报区域的洪水组合预报,系统以集总式新安江模型、NAM模型作为基本模型,以SCE-UA算法作为模型参数寻优算法,以确定性系数作为模型参数率定、预报评判标准.选取汉江上游柴坪水文站1999年至2013年间的18场洪水对模型进行参数率定和验证,模拟结果表明这两种模型均能较好的模拟该地区的洪水演进过程,平均确定性系数均达到了0.8以上,但从适用性条件而言推荐采用新安江模型作为该地区的预报模型.

摘要： 中小河流大多位于资料短缺的山丘区,洪水具有突发性强、汇流时间快、预见期短等特点.传统数据驱动型方法难以有效应用于山区中小河流洪水预报.水动力模型属于分布式、具有物理机制的模型,模型参数少、适用于资料欠缺地区.针对山丘区洪水模拟网格单元多为陡峭坡面、水深极浅等问题,提出了斜底单元的水深重构方法,解决了复杂地形上暴雨山洪数值模拟常面临的计算失稳、水量误差大等问题.采用OpenACC技术实现了二维水动力模型的并行计算,显著提高了模型计算效率,为山区中小河流洪水预报提供了一条新的途径.

摘要： 短期洪水预见期内的降水量直接影响着洪水预报的精度,合理有效利用预见期降水开展水文预报越来越受广大水文气象学者的重视.2016年7月19日清江流域遭受大暴雨过程,流域24h累计雨量大于100mm,爆发大洪水.对此,文中利用建立的水文气象耦合预报模型,通过集成中尺度数值模式预报降雨信息,作为预见期内的降雨,输入新安江模型,对2次降水过程开展水文气象预报服务,取得了较好的效果.试验结果表明: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.

摘要： 本文以洱海流域为研究区,从中国洪水预报系统中用新安江三水源模型分区域构建洱海洪水预报方案,分析比较三个不同分区的模型计算结果,确定最优方案.研究成果有利于实现实时洪水作业预报,延长了洪水预见期,为防洪调度工作争取宝贵时间,对提升洱海防洪能力和水资源利用效率至关重要.

摘要： 本文运用降雨径流关系模型(API模型),对炼城水文站流域内的历史降雨和流量资料进行整理、分析,通过多年资料分析确定炼城水文站基流、流域土壤最大缺水量Im、炼城站1～12月平均日消退系数K,最终确定流域P(降雨量)、Pa(前期影响雨量)、R(净雨)相关图,用率定后的1h单位线得出炼城水文站预报断面出口流量过程,通过对历史洪水预报的检验,该方法达到了《水文情报预报规范》对水文预报精度的要求,因此可以将其应用到炼城水文站水文预报当中.

摘要： 随着定量降雨预报准确率的不断提高、水文模型构建技术的不断创新,基于水文气象耦合后的洪水预报在防洪减灾中发挥着重要的作用.本文介绍了长江水利委员会水文局(以下简称“长江委水文局”)面向长江流域制作的面雨量预报及洪水预报方案,依据评分及检验标准对面雨量预报及基于水文气象耦合的洪水预报成果进行评定,以回顾长江流域水文气象耦合后实际应用效果.结果表明:长江流域短期定量面雨量预报水平整体呈弱增加趋势,2005年、2006年的降雨预报水平相对较低,2007年后降雨预报水平明显提高;中期4～7天各预见期预报水平呈增加趋势;长期降雨预报趋势正确的准确率约61％.长江流域短期洪水预报精度较为稳定,且略有提高;中期洪水预报精度有所提高,且5天、7天预见期预报提高最为明显;长期预报的预报效果仍然不够理想,亟待进一步加强.

摘要： 杭州市寿昌江流域属于典型的湿润地区,且该流域内多遭受台风、梅雨等强降水影响,且流域内多修建小水库群,改变了原有的坡面汇流模式,本文以寿昌江流域为例,在传统的新安江产汇流的模型上增加小水库群的调蓄作用,对洪水预报进行实时校正,进而提高流域洪水预报精度,并将上述产汇流及洪水预报校正技术集成为整体,形成流域防洪预报系统,为此类典型区域的洪水预报提供方法借鉴和系统支持.

摘要： 传统水位流量关系采用参数固定的映射函数拟合历史数据中水位、流量转换关系,未考虑实时变化,不能准确描述水位流量关系.本文基于洪水波传播及相应水位法,提出多站联动水位流量关系拟合法(MISC),以淮河小柳巷站点作为试验站,将试验站及其上游站点的实时流量、水位资料应用于预见期为3～24h的实时洪水预报.研究表明,实时资料加入后,MISC法能够迅速、准确的计算出预报时刻水位流量关系,并能在较长预见期内保持较高的水位模拟精度,可以作为可靠的实时洪水预报下边界.本研究成果已经在淮河流域得到推广应用,并可以应用于水位流量关系拟合精度较高的其他流域.

摘要： 针对目前中国主要流域防洪预报调度信息化平台建设中普遍存在的数据处理效率低下、资源共享能力偏弱、软件通用程度欠缺、立体化功能不全等不足,基于面向大数据平台的网络化服务理念,设计开发了流域防洪预报调度一体化系统.本文论述了该系统的总体设计方案,并重点阐述了面向对象的大数据封装、河网空间拓扑关系概化、契约模式的网络服务构建以及基于JSON的海量数据传输等关键技术.长江流域防洪预报调度决策中的成功应用验证了系统的可靠性、实用性和扩展性.

摘要： 本发明涉及一种基于降雨预报信息的洪水过程及其类型预报方法，包括以下步骤：步骤1、收集整理流域属性和实测场次降雨洪水资料；步骤2、确定降雨特征指标、洪水特征指标、流域属性间的定量关系；步骤3、确定预报时刻所处洪水场次的阶段；步骤4、确定预报洪水场次的峰型和洪水历时；步骤5、洪水类型预报；步骤6、洪水过程预报。本发明构建了雨洪特性和流域属性之间的定量关系，根据任意指定的预报时刻和预报降雨确定了预报洪水场次的开始时间、洪水历时、峰型、类型和过程线等信息，为流域洪水快速预报和洪水管理决策提供了技术支持。

摘要： 本发明公开了一种基于深度学习框架的洪水预报模型及洪水预报方法，模型的构建包括以下步骤：1)收集和整理流域降雨、流量数据；2)洪水场次划分并关联降雨过程；3)确定模型的输入、输出时段数；4)数据归一化处理；5)场次降雨洪水划分和训练样本构建；6)预报模型构建；7)模型训练及超参数调整。本发明的预报模型，能够实现以流域点雨量而非面雨量作为模型输入，能够实现将前期降雨与流量过程同时作为模型输入，并能够实现将预报降雨数据作为模型输入，能够有效提高洪水预报精度。

摘要： 本发明涉及洪水预报与计算机结合的技术领域，旨在提供一种利用降雨-径流-洪水演进计算的多个模型综合进行流域洪水预报的方法。该方法包括：根据分布式水文模型和水动力模型的规范和要求进行水文数据集成；根据模型参数的规范和要求，对相应参数值进行设定；利用模型进行洪水演进过程；比较计算流域内各河道关键节点的水位预报数据以及警戒水位数据，并进行结果发布。本发明可以方便的根据实测雨、水情进行各点的洪水预报。在计算过程中不受地形规模和复杂程度限制，并运用基本物理定律(质量守恒、动量守恒、能量守恒等)来描述自然现象，相比较而言不必依赖于历史水文数据和经验公式，有效地避免了人为误差，并可适用于缺少历史数据的流域。

摘要： 本发明公开了一种中小河流实时洪水预报智能模型预报方法，首先，收集研究流域各站点的历史水文数据，然后存入水文历史数据库；其次，对水文历史数据进行数据清洗、数据变换、数据集划分；再次，构建“三阶段”的实时洪水预报模型，第一阶段使用基于支持向量机的数据驱动模型预报洪水，第二阶段采用马尔科夫方法对初始预报模型的状态进行智能化调整，第三阶段在洪水模式库中寻找与实时洪水过程中相同的历史洪水流量模式，然后对实时预报的洪水过程线进行整体形态的调整；接着使用测试集数据评估智能模型性能；最后，进行实时预报。本发明的有益效果为：能够有效的预报洪峰精度和洪水趋势，是中小河流洪水实时预报的有效工具。

摘要： 本发明提供一种集合降水预报与实时洪水概率预报的耦合方法，通过收集流域水文气象基础资料和集合预报降水数据，建立水文模型，得到集合洪水确定性预报，再进行误差实时校正的基础上，将校正后的集合洪水确定性预报转化为集合洪水概率预报，进而对获得的集合洪水概率预报进行加权融合，得到综合实时洪水概率预报。本发明耦合了集合降水预报信息和Copula‑BFS，可以同时考虑降水预报输入、水文模型参数和模型结构等不确定性的综合影响，定量估计洪水预报的总不确定性；此外，在进行洪水概率预报之前对相应的洪水确定性预报进行误差实时校正，可以提高洪水预报精度，改善洪水不确定性预报区间的性能。

摘要： 本发明公开了一种基于深度学习框架的洪水预报模型及洪水预报方法，模型的构建包括以下步骤：1)收集和整理流域降雨、流量数据；2)洪水场次划分并关联降雨过程；3)确定模型的输入、输出时段数；4)数据归一化处理；5)场次降雨洪水划分和训练样本构建；6)预报模型构建；7)模型训练及超参数调整。本发明的预报模型，能够实现以流域点雨量而非面雨量作为模型输入，能够实现将前期降雨与流量过程同时作为模型输入，并能够实现将预报降雨数据作为模型输入，能够有效提高洪水预报精度。

摘要： 本发明是考虑洪水预报模型绝对误差拟合残差分布的洪水概率预报模型。目的是提供一种考虑洪水预报模型绝对误差拟合残差分布的洪水概率预报模型，以实现更为精确的洪水概率预报。技术方案是：1、一种考虑洪水预报模型绝对误差拟合残差分布的洪水概率预报模型，包括如下步骤：步骤1：研究区概况调查与洪水预报模型的选择；步骤2：洪水预报模型参数的率定：根据选定的洪水预报模型和研究区域调查的实际情况，对洪水预报模型的参数进行率定；其具体步骤如下：(1)收集基础资料；(2)确定如下精度指标；(3)模型参数率定方法；步骤3：考虑洪水预报模型绝对误差拟合残差的洪水概率预报模型构建。

摘要： 本发明提供了一种面向中小河流洪水精准防控的洪水预报精度评定方法，属于洪水预报领域。该方法是基于洪水预报精度评定标准，选择径流深相对误差、洪峰相对误差、峰现时间误差、确定性系数作为评价指标，确定中小河流洪水预报精度评价目标函数，计算公式为：其中，α，β，γ和分别为流深相对误差RE、洪峰相对误差RQ、峰现时间误差ΔH、确定性系数DC四个指标的系数，对峰现时间误差ΔH进行了归一化处理为ΔH/HQo，HQo为实测洪峰出现的时刻。本发明是以洪峰流量和峰现时间为主导的预报方法，符合中小河流防洪减灾的实际需求；可促进面向中小河流防洪减灾需求的、更为精准的洪水预报，更为有效地降低中小河流防洪风险和促进防洪减灾。

摘要： 本发明公开了一种基于典型设计洪水过程线的小流域短期洪水预报方法，包括以下步骤：S1.获取小流域河道的不同年限的设计洪峰流量和典型设计洪水过程线；S2.根据实测流量判定河道是否开始进行短期洪水预报；S3.根据河道的实测洪水流量确定短期洪水预报的预报时间；S4.根据相应年限的典型设计洪水过程线确定斜率Kn；S5.根据tn时刻的实测洪水流量qn和斜率Kn，确定tn+1时刻预测洪水流量q′n+1；S6.根据tn+1时刻的实测洪水流量判定是否可以结束短期洪水预报；S7.根据tn+1时刻的实测洪水流量qn+1和tn+1时刻的预测洪水流量q′n+1，对计算斜率Kn的设计洪水过程线的年限Tn校正；S8.结束短期洪水预报。本发明相较于现有的流量演算法和相应水位法具有简单、快速等优势。

摘要： 本发明涉及洪水预报与计算机结合的技术领域，旨在提供一种利用降雨-径流-洪水演进计算的多个模型综合进行流域洪水预报的方法。该方法包括：根据分布式水文模型和水动力模型的规范和要求进行水文数据集成；根据模型参数的规范和要求，对相应参数值进行设定；利用模型进行洪水演进过程；比较计算流域内各河道关键节点的水位预报数据以及警戒水位数据，并进行结果发布。本发明可以方便的根据实测雨、水情进行各点的洪水预报。在计算过程中不受地形规模和复杂程度限制，并运用基本物理定律(质量守恒、动量守恒、能量守恒等)来描述自然现象，相比较而言不必依赖于历史水文数据和经验公式，有效地避免了人为误差，并可适用于缺少历史数据的流域。