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实时洪水预报系统应用实例分析
Ca e An l ss o a —i e Fl o r c s y t m s a y i fRe ltm o d Fo e a tS s e App i a i n lc to
DU n ・ e ;T A Jn -a AN Migw i I N ign n;a d T AN C a gto n I hn— a
21 0 2年 第 1期 ( 4 第 O卷 )
黑
龙
江
水
利
科
技
No . 01 .1 2 2
H i nj n cec n eh o g f t osrac e og agS i eadT cnl yo e C nevn y l i n o Wa r
( oa N . 0 T dl o4 )
数。
通过研究和实践发现第 2种途 径概念较 清晰 , 立论 也 比 较新颖 , 确定性 与随机性 的有机结 合 , 是 符合 实 际情 况 , 在进 行模型计算时也可 以尽量简化处理误差系统部分 。
洪 水 预 报 系 统 一 般 包 括 6个 子 系 统 , 历 史 和 实 时 数 据 即
预 报 的最 佳 效 益 。本 文 根 据 洪 水 预 报 系 统 软 件 和 实 时 水 情
统, 大体有两条途径 : ①把 流域 或河道 的雨 洪关 系直 接视 作
一
个线性系统 , 用状 态方 程 、 量测方 程或 常微 分方 程来描述 ,
然后采用近代控 制理论 中 的卡尔 曼滤波方 法来 求解 状态 变
0 前
言
数据库技术 , 采用多模型结合使用 的方法来 进行受 区间入流
影响河段的洪水预报方法分析。
洪水预报作为防洪工作 的一项 重要 非工程措施 , 称为 被 防汛抢险工作的“ 目” “ 耳 和 参谋 ” 。传 统 的洪 水预报技 术多
1 实 时洪水预 报 系统介绍
所谓“ 时洪水 预报 ” 是指对暴 雨 、 实 , 洪水信 息 观测资料 的采集 、 传递 、 输入 , 处理 运算 并作 出洪 水预 报 的全过 程 , 其 中包括对预报过程 的误差实时 校正 。这一 系列 的操作 , 由计 算机 自动完成 , 人工 不予 干涉 。当前 , 建立 实时 洪水 预报 系
t bua i si fo i r tre n w. a d ist a p i ain i o uce rt o d f r c ti h v r fmo ti o s a e s l n t r la plc t s c nd t d f hef o o e as n t e r e s o una n u a . i o o l i r
Ke r s f o o e a t y t m ot a e d tb s ;r e e t n wi l pe t b tr s if w;fr c s d e ;c s y wo d : o d f r c s ;s se s f r ; aa a e i r s c i t mu t l r u a e n o l w v o h i i i l o e a tmo l a e a ay i n lss
( i u y rl i ueu Ycu 5 00, hn ) Yc nH do g a B ra , i n130 C i h oc l h a
Ab t a t a e n t e f o h r ce s c f r e e t n i l p e r ua e if w i u ti o s a e , t e s r c :B s d o h o d c aa tr t s o v r s ci s w t mut i t b tr s n o n mo n an u a h l i i i o h i i i l r r a . me f o o e a ts f r e s se a d r a-i an al d tb s e h oo y a e a p id t sa l h a f o r c s e 1t o d f r c s ot - i l wa y t m n e l me ri fl aa a e tc n l g r p l o e t bi o d p o e s - t e s l f rc s y tm n te rv r s c in f ce b iu l y mu t l r ua i s if w i h u t io s a e . Mo ei g o e a ts s e o h e e t s af td o vo s b l p e t b tre n o n t e mo n an u r a i o e y i i l dl n p n i ls i r c p e ,mo ei g meh d a d p i t f rat ni n a e a ay e n ic s e h t d .T e mo e h st e f n t n f d l t o n on s o t t r n lz d a d ds u s d i te su y h d l a h c i so n e o n u o ma — c ie da o u n e l i h c n ma h n ilg e a d r a— me c e k,i c e s g t e a c r c f f o o e a t o h v r s c in t l p e t n r a i h c u a y o o d f r c s n t e r e e t s wi mut l n l i o h i
文 章 编 号 :0 7—79 ( 02 O 0 7 0 10 56 2 1 ) 1— 0 4— 3
实 时 洪 水 预 报 系统 应 用 实 例 分 析
段 明威 , 田京楠 , 田长 涛
( 春 水 文 局 , 龙 江 伊 春 1 30 ) 伊 黑 5 0 0
摘 要 : 针对山区多支流汇入河段 的洪水特点 , 利用实时洪水预报软件系统和实 时水雨情数据 库技术 , 了受 多支流汇入影 响明 建立
显河段的洪水过程预报模 型。对建模原则和方法及注意事项进行了分析论述 , 该模 型具备人机会话 和实 时校正的功能 , 提 高 了多支流汇人河段的洪水预报精度 , 对洪水预报系统在山区河流的应用作 了尝试 。
关键词 : 洪水预报 ; 系统软件 ; 数据库; 多支 流汇人河段 ; 预报模型 ; 实例分析 中 图 分 类 号 :3 8 P 3 文 献标 识 码 : B
量 即预报变量 ; ②把 流域或 河道 的雨洪 关 系 , 用 近代流 域 先 水 文模 型来描述 , 通过对这种确定性预 报模型 的计 算值 与本
[ 收稿 日期 ]0 1 0 2 1 — 8—1 7 [ 作者简介 ] 明威 ( 94一) 女 , 段 18 , 黑龙 江伊 春人 , 理 工程 师 ; 助 田京 楠 ( 94一) 男, 18 , 黑龙 江伊春 人 , 理工 程 师; 助 田长 涛
22 应 用 实 例 .
量实时信息 的反馈 对预 报模 型计算成 果或 参数 不 断进行 实
时校正来达到 。这两个关键点必须 始终贯彻 于从 数据采集 、 处理到预报 、 发布整个 预报系统 中。洪水 预报 系统 的具体 内
容包括 :
选择汤旺河伊新 站为 例来 介绍 多支 流汇 入河段 的洪水
条较大无测验断面 的河流汇人汤 旺河 ; ③右岸 支流伊春 站控
制断面的伊春河来水 。以上来水 具备随机 不确定 性 , 可单 均 独或共 同形成伊新站 的洪水过程 , 详见图 1 。 根据选定模型和实际预报河 段的雨水 情采集 信息情况 , 建立伊新站预报模 型 时五营 和伊春 站采用 马斯 京 根河道 分 段连续演算法 , 区间流域使用 三水源蓄 满产流模 型和三 水源
建立在单要素经验相关 的基础 上 , 随着系统 论 、 息论 、 信 控制
论等新理论 和计算机技术 的发 展 , 洪水 预报 系统在信 息处理 技术 以及预报方法上较 以往传 统的方法 都有所 突破 , 明显地 提高 了洪水预报精度 , 增长 了有效 预见期 。在 高海拔 山 区流 域, 由于水文站网分布密度较低 ; 受支 流汇入影 响河段较 多 ; 洪水组成 比较复 杂 ; 洪水来源随机 性强 ; 汇流 时间短 ; 涨落迅 速等原 因 , 传统洪水预报手段针对这 类河段 常常是勉 强应对 或是无 能为力 , 导致 洪水 过程难 以准 确 预报 , 不能 达 到洪水
收集系统 ; 数据传输 系统 ; 数据库管 理系统 ; 预报模 型计 算与 休整系统 ; 预报发布 系统 ; 报评估 系 统。决定 洪水 预报 系 预 统 的质量关键在 于两点 : ①快 速 , 即通 过各 种水 文信 息 的及 时采集 、 速传输 和处理 运算来 实现 ; 迅 ②准 确 , 即通过预 报变
滞 后 演 算 汇 流 模 型 。 利 用 预 报 系 统 的 参 数 率 定 功 能 和 实 时
过程 ; ④根据用户信 息查 询要 求 , 成相应 的图表 ; 制 ⑤遇 特殊 雨水情发 出预警 ; 向有 关部 门转发信 息 , 处理信 息之后 , ⑥ 在 原始信息和处理后 的信息将被存储到数据库 。
建立模型和估算参 数 , 并对 流域水 文 预报模 型作 补充 描述 ,
也就是预报模型加实时校正 。
但 由于量测上 的困难 , 在实 际应 用 中难 以做到 , 般采 用系 一 统默认的经验值 作为 模型 的初 始值 。用 初始 参数 值模 拟 出 产汇流过程 , 并与实 际过程 进行 比较 和分 析 , 与实测 过程 以 的误差最小为原则 , 用人工试错和 自动优选相 结合 的方式率 定模型参数 。模型 可 以随时根 据数 据库 中 的历史 数据 自动 进行误差订正 , 逐步接近实际参数 值。参数率 定是模 型识别 的主要环节 , 目标 是寻求模 拟客观 系统 的最 满意 的模 型参 其
预报模型建立过程 。伊新站洪水 来源可 分成 3部 分 : 上游 ①