國洪琴

(遼寧省葫蘆島水文局，遼寧 葫蘆島 125000)

水庫洪量模擬預(yù)報誤差分析

國洪琴

(遼寧省葫蘆島水文局，遼寧 葫蘆島 125000)

[摘要]根據(jù)水庫洪量模擬預(yù)報誤差評定的方法，按照預(yù)報方案進行預(yù)報操作，將得出的預(yù)報值與實測值進行對照，計算出絕對誤差與相對誤差，然后統(tǒng)計在各種允許誤差條件下的合格率，得到在一定合格率要求下的可能產(chǎn)生的相對誤差，或找到達到一定的允許誤差條件下的預(yù)報合格率，為提高水庫模擬預(yù)報的精度提供技術(shù)支撐。

[關(guān)鍵詞]水庫；洪量預(yù)報；分析

1模擬預(yù)報誤差

由于水文現(xiàn)象的因素多而復(fù)雜，預(yù)報值與實測值相比，總會有一定的誤差，稱為預(yù)報誤差。預(yù)報誤差可以用絕對值表示，也可用相對值表示。

(1) 絕對誤差：水文預(yù)報要素的預(yù)報值與實測值之差的絕對值。

e*=?yc-y0」

式中：e*為絕對誤差；yc為預(yù)報值；y0為實測值；

(2)相對誤差：水文預(yù)報值減去實測值即為預(yù)報誤差，再除以實測值，并以百分?jǐn)?shù)表示。

(3)確定性系數(shù)：洪水預(yù)報過程中水文要素與實測要素之間的吻合程度。

(4)許可誤差：采用變幅均方差表示河道水位預(yù)報在預(yù)見期內(nèi)最大變幅的許可誤差。

(1)

(5)預(yù)報精度：只有當(dāng)一場洪水預(yù)報的誤差在許可誤差的允許范圍內(nèi)，才認(rèn)為該場洪水預(yù)報合格。為能表示多次洪水預(yù)報總體的精度水平，采用合格率來進行評定，即洪水預(yù)報合格的場次數(shù)與總的場次數(shù)的百分比。

(2)

2誤差來源

(1)模型結(jié)構(gòu)誤差。水文預(yù)報模型都是對實際流域系統(tǒng)進行概化后建立起來的，例如把空間分布過程表示為集總式的，水文循環(huán)的各個環(huán)節(jié)被人為分離開并不同程度的簡化；單元面積之間的相互影響用簡化了的函數(shù)關(guān)系式描述。模型的這種不完善性引起的誤差稱為模型結(jié)構(gòu)誤差。

(2)模型參數(shù)的誤差。不論采用什么辨識方法(在線識別或是離線識別)，也不論用什么辨識技術(shù)，被識模型的參數(shù)對其真值來說總是存在誤差的，即使是反映流域自然地理特征的參數(shù)，如流域面積、流域長度等，由于測量誤差的存在，也不可能完全準(zhǔn)確。

(3)模型的輸入誤差。用概念性水文模型進行預(yù)報所要求的輸入資料通常是降雨和流域蒸散發(fā)能力等，這些資料或由實測獲得，或是根據(jù)氣象預(yù)報估算得到。前者存在測驗誤差和分布誤差，后者則存在更大的預(yù)報誤差。

(4)資料代表性誤差。由于強烈的、日新月異的人類活動的作用，隨時隨地在改變著水文的自然規(guī)律，使觀測到的水文氣象資料代表性不夠，有些資料還可能受到“污染”，由有限資料或“污染”的資料分析得出的水文規(guī)律，確定的模型參數(shù)以及相應(yīng)的預(yù)報方案，難以充分反映總體的和未來的水文規(guī)律，會產(chǎn)生誤差。

(5)預(yù)見期降雨引起的誤差。當(dāng)前的水文預(yù)報都是以落地雨為依據(jù)發(fā)布預(yù)報的，沒有考慮預(yù)見期內(nèi)降雨對預(yù)報值的影響，因而可能引起較大的預(yù)報誤差。預(yù)見期愈長，預(yù)見期內(nèi)降雨對預(yù)報值影響愈大，因此增長預(yù)見期與提高預(yù)報精度有矛盾。為了提高預(yù)報精度，需借助于短期定量降雨預(yù)報，但預(yù)報精度是較低的。

3實例分析

選取烏金塘水庫，分別對流域半飽和、飽和狀態(tài)(其中飽和狀態(tài)下對降雨徑流法和蓄滿產(chǎn)流法進行對比分析)下的洪量模擬預(yù)報進行誤差分析，結(jié)果如表1和表2。

表1　烏金塘水庫洪量預(yù)報(流域半飽和狀態(tài))

表2　烏金塘水庫洪量預(yù)報(流域飽和狀態(tài))

4結(jié)論與建議

4.1結(jié)論

在流域半飽和情況下，烏金塘水庫洪量模擬預(yù)報合格率達到80%，滿足預(yù)報精度要求。對于流域飽和狀態(tài)下，采用降雨徑流方法預(yù)報比采用蓄滿產(chǎn)流方法預(yù)報精度要高，這是由于葫蘆島市位于遼西地區(qū)的氣候條件所致，通過歷史洪水實際預(yù)報的誤差分析可以看出，降雨徑流方法更加適合于本地區(qū)的水庫洪量模擬預(yù)報。

4.2建議

在流域飽和、半飽和兩種情況下，應(yīng)對葫蘆島境內(nèi)的各大型水庫、中型水庫、小(一)型水庫進行洪量模擬預(yù)報，根據(jù)誤差分析結(jié)果確定合理預(yù)報方案，為葫蘆島地區(qū)水庫調(diào)度及防洪減災(zāi)提供技術(shù)支撐。

參考文獻

[1]遼寧省水文局.遼寧省水庫特性資料匯編.2010. 12. 1.

[2]遼寧省水文局.遼寧省流域洪水模擬預(yù)報查算圖表.2013.6.1.

[收稿日期]2016-03-08

[作者簡介]國洪琴(1974-)，女，遼寧昌圖人，高級工程師，主要從事水文測驗、水文預(yù)報、水資源評價論證等工作。

[中圖分類號]P338

[文獻標(biāo)識碼]B

[文章編號]1004-1184(2016)03-0152-02