于德明　姚銳

摘要 本文采用多種模型預(yù)報(bào)方法對(duì)洪水自動(dòng)預(yù)報(bào)中的誤差進(jìn)行了修正與檢測(cè)，運(yùn)用洪水預(yù)報(bào)人工干預(yù)的手段，對(duì)多種洪水預(yù)報(bào)方法進(jìn)行詳細(xì)的分析，對(duì)洪水自動(dòng)預(yù)報(bào)進(jìn)行系統(tǒng)的修正與檢測(cè)，提高了洪水預(yù)報(bào)精度。

關(guān)鍵詞 洪水自動(dòng)預(yù)報(bào)；修正與檢測(cè)；預(yù)報(bào)精度；清河水庫(kù)

中圖分類號(hào) P332 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）21-0174-02

Abstract In this paper， a variety of model forecasting methods were used to correct and detect the errors in automatic flood forecasting. A variety of flood forecasting methods were analyzed in detail by means of manual intervention of flood forecasting. The automatic flood forecasting system was modified and tested，improved the accuracy of flood forecasting.

Key words automatic flood forecasting； correction and detection； prediction accuracy； Qinghe Reservoir

洪峰流量（水位）、洪峰出現(xiàn)時(shí)間、洪量（徑流量）和洪水過(guò)程等是洪水預(yù)報(bào)精度評(píng)定的主要項(xiàng)目，具體應(yīng)根據(jù)預(yù)報(bào)方案的類型、作業(yè)發(fā)布需要、雨量大小等因素確定。洪水預(yù)報(bào)精度直接影響監(jiān)測(cè)、調(diào)度和調(diào)洪方案的確定。近幾年來(lái)天氣的不穩(wěn)定因素不斷增多，導(dǎo)致降水量整體預(yù)報(bào)精度不斷降低，原有的洪水預(yù)報(bào)模型已經(jīng)很難滿足現(xiàn)階段的預(yù)報(bào)精度要求，這就要求研究人員創(chuàng)造出新的預(yù)報(bào)方式來(lái)提高降水的預(yù)報(bào)精度。

1 模型簡(jiǎn)介

清河水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)主要采取4種預(yù)報(bào)模型，包括新安江模型、水箱模型、大伙房模型、蓄滿產(chǎn)流模型。其中，最為全面的降水流域模型是新安江模型，適合于東北大部分地區(qū)降水流量的測(cè)量，該模型通過(guò)對(duì)50多場(chǎng)洪水預(yù)報(bào)，合格率高達(dá)77%；水箱模型運(yùn)用模擬蓄水水箱的方法將降水量換算為地表徑流，模擬為多個(gè)蓄水水箱的分流調(diào)節(jié)作用，流域的產(chǎn)匯流通過(guò)水箱中的蓄水深度等指標(biāo)來(lái)計(jì)算，經(jīng)過(guò)100多場(chǎng)模擬預(yù)報(bào)，該模型合格率高達(dá)82%；蓄滿產(chǎn)流模型，是清河水庫(kù)建庫(kù)開始應(yīng)用的預(yù)報(bào)方式[1-2]，已有多年成型經(jīng)驗(yàn)，對(duì)本流域的降水量預(yù)測(cè)精度較高，能夠達(dá)到86%；大伙房模型，是模擬大伙房水庫(kù)的降雨流域模型，應(yīng)用到清河水庫(kù)流域，實(shí)際運(yùn)用顯示精度能達(dá)81%。

2 各種預(yù)報(bào)模型產(chǎn)生誤差的原因

自然環(huán)境的全球性變化，加之各地區(qū)環(huán)境的人為破壞和自然因素變化等因素，1種或多種預(yù)報(bào)模型的作用已經(jīng)不能實(shí)現(xiàn)精確預(yù)報(bào)降水流量，在一些極端天氣條件或非常規(guī)性降雨的情況下預(yù)報(bào)難度更為突出，致使在預(yù)報(bào)過(guò)程中很難把握各種不確定因素的具體量化和預(yù)測(cè)分析，大大降低了預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。清河水庫(kù)采用上述4種模型綜合引用的方法進(jìn)行洪水預(yù)報(bào)[3-4]。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用情況可見這些模型是符合清河水庫(kù)流域降水預(yù)測(cè)條件的。但是，在一些極端天氣或非常規(guī)性降雨的情況下，大多數(shù)情況是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分析和隨時(shí)不斷監(jiān)測(cè)修正等方法對(duì) 4種模型的綜合應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整分析。每次進(jìn)行洪水預(yù)報(bào)時(shí)經(jīng)常采用單一模型進(jìn)行計(jì)算，將另外3 種模型作為參考對(duì)比進(jìn)行應(yīng)用，因而預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性進(jìn)一步下降。

3 洪水自動(dòng)預(yù)報(bào)修正與檢測(cè)方法的分析

洪水自動(dòng)預(yù)報(bào)只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和記錄作預(yù)估預(yù)報(bào)，因而洪水自動(dòng)預(yù)報(bào)的預(yù)見性不足，不能準(zhǔn)確及時(shí)預(yù)報(bào)即將到來(lái)的降雨量。人工干預(yù)洪水預(yù)報(bào)，預(yù)估未來(lái)降雨量，并引入到預(yù)報(bào)中來(lái)，這樣能夠延長(zhǎng)洪水預(yù)報(bào)的預(yù)見期，將實(shí)時(shí)遙測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息與豐富的歷史水文信息相結(jié)合，通過(guò)降雨量預(yù)測(cè)誤差相似性延伸修正降雨量信息，將歷史記錄信息和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息與降雨量誤差修正相結(jié)合，構(gòu)建成一種新型的誤差修正和誤差原因監(jiān)測(cè)模型。

3.1 多種模型融合分析預(yù)報(bào)

人工干預(yù)分析主要分為2種方式，即全流域綜合預(yù)報(bào)和區(qū)域集中預(yù)報(bào)。對(duì)于未來(lái)降水量預(yù)測(cè)相對(duì)準(zhǔn)確的空間性流域且空間性變化大的流域，可用區(qū)域集中預(yù)報(bào)方式；對(duì)于流域面積較小或?qū)ξ磥?lái)降水量預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確的空間性流域，可以采用全流域綜合預(yù)報(bào)的方法。通過(guò)準(zhǔn)確劃分2種預(yù)報(bào)方式來(lái)選擇模型，模型包括混合產(chǎn)流模型、新安江模型、變徑流系數(shù)模型、坦克模型、薩克拉門托模型、經(jīng)驗(yàn)相關(guān)模型[1-2]，通過(guò)選擇不同模型，可更準(zhǔn)確地獲取合適的降雨信息，并采用上述2種人工干預(yù)分析方法對(duì)流域進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)，預(yù)估未來(lái)降水量所產(chǎn)生的洪水信息。

3.2 洪水經(jīng)驗(yàn)值綜合模擬

洪水經(jīng)驗(yàn)值綜合模擬主要是通過(guò)對(duì)歷史洪水記錄進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)值總分析，可以人工判斷模擬后的結(jié)果，達(dá)到最有預(yù)測(cè)率。同時(shí)洪水經(jīng)驗(yàn)值綜合模擬也增加了相同情況下洪水來(lái)流預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，對(duì)其他流域同等情況下降雨情況有相當(dāng)大的參考作用。對(duì)相近降水量進(jìn)行特征值統(tǒng)計(jì)分析為實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)提供了大量的信息。

3.3 實(shí)時(shí)洪水預(yù)報(bào)分析

實(shí)時(shí)洪水預(yù)報(bào)分析是將多種功能（人工干預(yù)預(yù)報(bào)、當(dāng)前洪水模擬、相似洪水選擇及雨量修正、歷史洪水模擬、模擬結(jié)果實(shí)時(shí)修正和結(jié)果輸出等[1，5]）結(jié)合起來(lái)的一個(gè)綜合性功能模塊。首先江上游各個(gè)水文站信息綜合分析入庫(kù)流量，然后對(duì)所監(jiān)控流域范圍降雨量與入庫(kù)量結(jié)合進(jìn)行預(yù)報(bào)分析，通過(guò)對(duì)區(qū)域降水量進(jìn)行評(píng)估預(yù)測(cè)，再對(duì)未來(lái)降水量按不同區(qū)域不同時(shí)段綜合考慮，建立洪水預(yù)報(bào)分析新型模式進(jìn)行計(jì)算。

3.4 數(shù)據(jù)分析與修正

一是原有的洪水預(yù)報(bào)模型參數(shù)修正與分析資料基數(shù)不夠充足，水文資料不夠準(zhǔn)確，在試運(yùn)行期間，參數(shù)不夠準(zhǔn)確或偏離既定參數(shù)需修正；二是觀測(cè)流域上自然及人為原因造成系統(tǒng)軟件預(yù)測(cè)失準(zhǔn)，觀測(cè)流域的水文特征發(fā)生改變，導(dǎo)致原有參數(shù)不能及時(shí)準(zhǔn)確地反應(yīng)實(shí)際情況。這就需觀測(cè)者具備較強(qiáng)的水文經(jīng)驗(yàn)，以及觀測(cè)者能通過(guò)水文專業(yè)知識(shí)對(duì)已發(fā)生的變化做出相應(yīng)反應(yīng)，對(duì)模型參數(shù)做出正確的分析與修正。

3.5 預(yù)報(bào)信息管理、檢測(cè)與分析

洪水預(yù)報(bào)信息管理、檢測(cè)與分析的主要方法有時(shí)段預(yù)報(bào)檢測(cè)、自動(dòng)預(yù)報(bào)結(jié)果檢測(cè)、中間變量檢測(cè)、參數(shù)檢測(cè)和不正常信息檢測(cè)。常見實(shí)例有雨量冒大數(shù)問(wèn)題，在數(shù)據(jù)超出正常值范圍時(shí)，預(yù)報(bào)軟件將拒絕接收雨量資料，還有如全流域雨量站全都發(fā)生故障無(wú)觀測(cè)資料時(shí)，預(yù)報(bào)軟件無(wú)法作預(yù)報(bào)等[4-5]。系統(tǒng)軟件能自動(dòng)探測(cè)這些不正常的運(yùn)行信息并保存下來(lái)[1]。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 劉秀華.清河水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)誤差來(lái)源分析及解決方法[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2015（19）：214-215.

[2] 王金忠.清河水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)修正技術(shù)研究與應(yīng)用[J].東北水利水電，2014，32（3）：43-44.

[3] 王金忠.清河水庫(kù)人工干預(yù)洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)探析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013（3）：228.

[4] 王金忠.洪水預(yù)報(bào)模型在清河水庫(kù)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[J].東北水利水電，2013，31（2）：36-38.

[5] 王金忠，胡環(huán).新安江模型在清河水庫(kù)產(chǎn)流預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[J].東北水利水電，2001（9）：36-40.endprint