洪水预报讲座20150628.ppt

* 马斯京根法 ——演算示例 马斯京根法 ——演算示例 马斯京根法 ——演算公式（有区间入流情形） 马斯京根法 —— 、 的物理意义 当 才有单一线性关系。 于是： 就是恒定流状态下河段内流量传播时间。 马斯京根法 —— 、 的物理意义 马斯京根法 —— 、 的物理意义 马斯京根法 —— 、 的确定 、 当 时上式自然满足 可结合物理概念优化率定参数 马斯京根法 —— 分段连续演算 为保证线性条件，需取 但在长河段时还是难以满足。 为此，分段连续演算。 当已知预报河段 、 、 时 先确定 取 马斯京根法 —— 分段连续演算 当预报河段无 、 时 先确定 取 、 马斯京根法 —— 分段连续演算 演算公式 其中 为入流过程 为出流过程 滞后演算法 滞后演算法就是把洪水波运动中的平移与坦化两种作用分开且一次处理。水流经一连串“线形渠道”滞后一段时间以代表平移，同时经一连串“线性水库”调蓄演算以代表坦化。此方法由C．O．Clark在1954年首先用于大流域汇流，后推广应用于河道汇流。这种方法很简便，在平移作用明显的情况下，如长河段汇流问题、大流域汇流问题和非线性问题，能取得令人满意的效果。 ——原理 滞后演算法 ——演算公式 相应水位（流量）相关法 ——上下游洪峰流量（水位）相关 相应水位（流量）相关法 ——上下游洪峰流量（水位）相关 合成流量法 合成流量法是上下游相关法的一种，在有多支流汇入的河段，下游站洪峰是上游干支流来水复合而成的，此时宜用合成流量法，即将各来水控制站的流量，按其传播时间（可分别取其均值）先后错开相加，从而建立上游合成流量与下游站相应流量相关关系来进行下游断面洪水预报。 合成流量法 为同时流达下游断面的各上游站相应流量之和，称为合成流量。 为各干、支流河段的流量传播时间 为下游预报断面流量 合成流量法 线性动态系统模型 河道洪水预报的一个单（多）输入、单输出的线性动态系统模型可统一表示为： 线性动态系统模型 模型结构和阶数的估计属模型识别问题，常用的算法有残差方差图法、AIC准则法和逐步回归优化筛选法等。 模型参数的估计采用最小二乘法估计。 线性动态系统模型 由前4个时间节点上的合成流量（由归阳流量和耒阳、欧阳海、神山头相应流量合成），预报后第6个时间节点上的衡阳流量，预报模型为： 线性动态系统模型 线性动态系统模型 线性动态系统模型 BP人工神经网络模型 BP人工神经网络模型 BP人工神经网络模型 BP人工神经网络模型 …... X1 X2 Xnx …... …... Y1 Y2 Yny Z1 Z1 Znz BP人工神经网络模型 MSK_3汇流（X、KK、MP ） LAG_3汇流（CS、LAG ） UH汇流 新安江模型中汇流处理 MSK_3汇流（X、KK、MP ） 误差度量: 绝对误差：Qyb-Qsc 相对误差:（Qyb-Qsc）/Qsc 确定性系数： 许可误差： 洪水预报讲座 河海大学水文水资源学院 王建群 wangjq@hhu.edu.cnQQ:609611025 水文预报：据已知的信息对未来一定时期内的水文状态做出定性或定量的预测。 按水情特点和预报内容分类： （1）洪水预报：主要预测河流、湖泊、水库汛期洪水，预报内容有洪峰水位、洪峰流量和洪水（水位、流量）过程； （2）枯水预报：主要预测枯季水位、流量和河网蓄水量； （3）冰情预报：主要预测水体冻结和消融过程，预报内容包括封冻日期、冰厚、解冻日期和流冰； （4）台风暴潮预报：主要预报入海河口段水量、水位情况； （5）沙量预报：预测河流含沙量和水库泥沙冲淤情况； …… 按预见期的长短分类： 水文预报 短期水文预报 中长期水文预报 预报的预见期是指发布预报与预报要素出现的时间间距。 在水文预报中，预见期的长与短没有明确的时间界限，习惯上把主要由水文要素作出的预报称为短期预报；把包括气象预报性质在内的水文预报称为中长期预报。 水文预报－短期洪水预报 短期洪水预报:降雨径流预报和河段洪水预报。 降雨径流预报:按降雨径流形成过程的原理，利用流域内的降雨资料预报出流域出口断面的洪水过程。 河段洪水预报:河槽洪水波运动理论为基础，由河段上游断面的水位、流量过程预报下断面的水位和流量过程。 水文预报－短期洪水预报 降雨径流预报方法 降雨径流经验方法 降雨径流模型 API模型 P R 连续API模型 P R Q 径流深净峰相关 P R Qmax …… 水文预报－降雨径流经验方法 API模型 + 单位线UH = 连续API模型 水文预报－降雨径流经验方法 降雨 — 径流 — 净峰流量相关法 水文预报－降雨径流经验方法 降雨-最高水位相关 暴雨中心在清流河、来安河流域 暴