“单元汇流单位线”法洪水预报方案在陆浑水库洪水预报中的运用情况分析
变参数迟滞瞬时单位线及在洪水预报中的应用

变参数迟滞瞬时单位线及在洪水预报中的应用杜成寿;程孟孟【摘要】针对迟滞瞬时单位线法和变参数瞬时单位线法在洪水过程分析中的不足之处,在考虑降雨强度对模型参数及水流推移作用的影响基础上,提出了变参数迟滞瞬时单位线法.该法较好地反映了单位线参数随降雨时空分布变化的规律,能较好处理单位线非线性改正问题.将变参数迟滞瞬时单位线法应用于陆水水库洪水预报中,取得了良好的效果,证明该法具有较高的预报精度和应用价值,值得推广应用.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2013(044)018【总页数】4页(P45-48)【关键词】变参数迟滞瞬时单位线;降雨强度;洪水预报;陆水水库【作者】杜成寿;程孟孟【作者单位】长江水利委员会陆水试验枢纽管理局水政水资源处,湖北赤壁437300;长江水利委员会陆水试验枢纽管理局水政水资源处,湖北赤壁437300【正文语种】中文【中图分类】TV122J.E.纳希在C.O.克拉克提出流域汇流瞬时单位线概念12 a后,首次将脉冲理论应用于水文研究中,并与流域汇流计算中的瞬时降雨相比拟,从而找到了水文学中的流域单位线在线性系统理论中的数学依据[1-4]。
J·E·纳希把流域看作是一连串的n个相同的“线性水库”,一个单位的瞬时入流通过这n个线性水库的演进,推导出流域瞬时单位线的数学方程式为式中,Γ为伽玛函数;n为线型水库个数;k为水库型线性蓄泄方程的汇流历时;t 为时间。
按照这一汇流模式,只要求出n和k两个参数,即可得出瞬时单位线。
纳希瞬时单位线法是上世纪60年代初期引入我国的。
该单位线在大量的应用过程中暴露了一些问题,如不能很好还原洪水过程,洪水起涨时间提前,洪峰偏低,主要原因在于没有考虑水流的推移作用。
针对这一缺陷,曾有专家从系统概念出发,分析了线性水文系统的物理和数学结构,提出了迟滞瞬时汇流模型。
其数学方程式为式中,t为一个“线性水库”的推移时间,h。
上述两个模型的参数都采用矩法推求。
陆浑水库汛期分期及限制水位运用分析

洪水预报系统应用实例分析

洪水预报系统应用实例分析洪水预报系统是水利部水文局面向全国水文系统用于水情测报工作的综合信息化系统平台,系统平台提供了马斯京根、新安江三水源等系统模型。
文章以该平台为基础,对汤旺河晨明站进行信息化预报模型建立进行实例分析,具体内容包括参数率定、调试,率定结果分析,最终确定符合该站实时预报的参数模型,并补充于该站洪水预报方案中。
标签:洪水预报系统;汤旺河;晨明站;率定参数;参数分析引言目前建立洪水预报方案的方法有很多,除常用的降雨径流预报方法外,应用“中国洪水预报系统”建立洪水预报方案是目前使用较多的一种预报方案制作方法,特别是针对大江河流域以及合成流量站预报效果较为理想,而对于陡涨陡落、汇流时间快、站点稀少的中小河流域,预报能力相对薄弱。
文章主要通过“中国洪水预报系统”软件,对汤旺河晨明站进行参数率定、调试、分析,建立相应洪水预报方案。
汤旺河晨明站是松花江左岸一级支流汤旺河出口控制站,位于黑龙江省伊春市南岔区晨明镇。
地理坐标为东经129°29’,北纬46°58’,至河口距离为86km,集水面积19186km2。
晨明站洪水来源有干流控制站伊新站以上来水,伊新水文站至晨明站区间来水,右岸支流西南岔河来水随机组成,一般情况下以干流来水为主。
但因降水时空分布不均,有时也出现区间来水或右岸支流西南岔河来水为主。
汤旺河属山溪性河流,水位暴涨暴落,洪峰持续时间2~3小时。
晨明(二)站建站以来最大洪水为1961年8月9日发生的洪水,洪峰水位97.30m,洪峰流量5280m3/s,重现期相当于五十年一遇。
图1 测站流域位置图1 方案制作1.1 方法确定文章对汤旺河晨明水文站进行了预报方案构建和模型参数率定,参照《水文情报预报规范》(GBT22482-2008)要求,根据本站的流域概况和洪水特性,上游水文站采用马斯京根模型,区间采用新安江模型进行预报方案编制,雨量站控制权重采用泰森多边形法计算。
变雨强瞬时单位线法在水库洪水预报中的应用研究

水文JOURNAL OF CHINA HYDROLOGY第40卷第6期2020年12月Vol.40No.6Dec .熏2020常用的单位线法有很多种,通常用的是谢尔曼在1932年提出的单位线法。
在此基础上,1945年克拉克首次提出了瞬时单位线的概念。
1957~1960年,纳希(J.E.Nash )发展了克拉克瞬时单位线的概念,设计了纳希梯级水库模型[1]。
1980年国内开始进行纳希瞬时单位线应用研究,为无资料地区中小型水利水电工程的规划设计(工程水文)分析提供了新途径。
浙江省也引入该理论方法,在研究全省34个水文站的523场实测暴雨洪水资料后,于1982年研制出浙江省瞬时单位线法并由全国雨洪办组织专家审查验收[2],该方法属地区综合成果。
范世香[3]等在分析传统计算方法后,提出在应用瞬时单位线法时可直接用基本单位线进行地面净雨的汇流计算。
张文华[4]等以谢尔曼经验单位线为基础,推导了受暴雨重心位置和降雨强度影响的S 曲线法,给出S 曲线方程,建立了S 曲线参数与暴雨重心位置和降雨强度的关系。
傅联森[5]等对纳希瞬时单位线法的参数和非线性外延控制两个问题进行了深入研究。
李琼[6]等采用多元回归分析的方法,建立了瞬时单位线参数n ,K 与场次平均降雨强度和降雨相对中心(表现了降雨的空间分布特征)的多元回归方程,用以描述降雨的时空分布与汇流特征的关系。
前述文献中的研究已为纳希瞬时单位线法的工程应用进行了深入探索。
考虑到雨峰和洪峰间存在的密切相关关系及洪水过程线上的起涨段和退水段与峰值段在形状上的差异性,为了在有实测雨洪资料的流域更便捷地应用纳希瞬时单位线法,本文在分析瞬时单位线法中参数n 和K 作用的基础上,设计了变雨强瞬时单位线模型,归纳研究出模型参数计算方法,并分析了在白溪水库洪水预报中的应用效果。
1瞬时单位线法瞬时单位线是指流域上分布均匀、历时趋于无穷小、强度趋于无穷大、总量为一个单位的地面净雨在流域出口断面形成的地面径流过程[7]。
暴雨流量计算方法和步骤

暴雨流量计算方法和步骤引言:暴雨流量是指暴雨期间单位时间内过一定涵容量的断面的径流量,是城市洪水灾害预测和防治中的重要参数。
暴雨流量计算是根据大气环流、降水形态、降水量、地表特征等因素,通过数学模型计算得出的。
本文将介绍暴雨流量计算的常用方法和步骤。
一、暴雨流量计算方法:1.单位线法:即根据不同暴雨频率及其历时,通过单位线方法揭示暴雨过程的时空分布规律和径流量的关系,然后通过设计频率的单位线乘以实际暴雨过程历时,即可计算出暴雨流量。
2.单位面积法:即根据暴雨产流过程的特点,将流域划分为一系列面积大小相等的单元,利用每个单元上的降雨量与径流量的关系,计算得到整个流域的暴雨流量。
3.经验公式法:通过历史洪水事件的统计数据和实测数据,寻找暴雨降雨量与洪水流量之间的经验公式,根据给定的暴雨降雨量,通过经验公式计算得出暴雨流量。
4.数学模型法:利用物理方程或统计模型等,通过观测数据拟合出洪水流量与降雨量之间的关系。
这种方法通常需要大量的观测数据和计算资源。
二、暴雨流量计算步骤:根据上述方法,暴雨流量计算通常包括以下步骤:1.收集数据:收集相关的气象数据、地形数据和水文数据等。
包括年降水量、暴雨频率、区域降水特征,流域面积、地形起伏以及土壤类型等信息。
2.预处理数据:对收集到的数据进行预处理和分析。
包括数据清洗、数据间的关系分析和处理,排除异常数据等。
3.选择计算方法:根据实际情况和相关要求,选择合适的计算方法。
比如单位线法适用于较大流域和流域面积分布均匀的情况,而单位面积法适用于小流域和流域面积分布不均匀的情况。
4.暴雨径流计算:根据选择的计算方法,进行暴雨径流计算。
如单位线法中,计算每个历时区间的单位线,再与实际降雨过程相乘得出单位线过程的流量,再将不同历时的单位线流量相加得到总的暴雨流量。
5.结果分析:对计算得到的暴雨流量进行分析和评估。
包括计算结果的合理性检验、灵敏性分析、计算误差的评估等。
6.结果应用:根据分析结果,对洪水防治、规划设计等工程提出建议和措施。
温州泽雅水库洪水预报单位线的推求

温州泽雅水库洪水预报单位线的推求
覃毅宝;卢国栋;祝成华
【期刊名称】《浙江水利水电专科学校学报》
【年(卷),期】2007(019)004
【摘要】洪水预报是确保水库防洪功能有效发挥的关键,根据泽雅实测水文资料,采用原型单位线进行推求.在历史资料不全与上游没有流量实测站的前提下,确保温州城区正常的供水及减少水库下游水患灾害,有计划地开展水库调度工作.为今后的防洪调度做好预报提供依据,充分发挥水库应有的效益.
【总页数】5页(P32-36)
【作者】覃毅宝;卢国栋;祝成华
【作者单位】温州泽雅水库管理站,浙江,温州,325000;温州泽雅水库管理站,浙江,温州,325000;温州瓯江翻水站,浙江,温州,325000
【正文语种】中文
【中图分类】TV697.1+3
【相关文献】
1.短期洪水预报单位线推求实例分析 [J], 宋运凯
2.浅析泽雅水库单位线的推求 [J], 许尔金
3.温州市泽雅水库洪水预报探索 [J], 许尔金;庄千艳
4.泽雅水库洪水预报系统的设置问题分析 [J], 王文明;金毅
5.“单元汇流单位线”法洪水预报方案在陆浑水库洪水预报中的运用情况分析 [J], 朱婕;金嵩涛;周超峰
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不同模型洪水预报方案的分析及应用

不同模型洪水预报方案的分析及应用
张志慧
【期刊名称】《东北水利水电》
【年(卷),期】2009(027)004
【摘要】文章介绍了清河水库在洪水预报中,应用蓄满产流模型、大伙房模型、新安江模型进行洪水预报.在实际预报过程中利用经验和实时修正等方法,对各个模型的预报结果进行分析,应用最小二乘法等科学的计算方式综合各个预报结果,发布预报数值.
【总页数】2页(P24-25)
【作者】张志慧
【作者单位】辽宁省清河水库管理局,辽宁,铁岭,112003
【正文语种】中文
【中图分类】TV139.16
【相关文献】
1.大伙房模型在石佛寺流域洪水预报方案中的应用 [J], 王猛;彭勇;梁国华
2.新安江三水源分块模型在鳌江流域埭头站洪水预报方案编制中的应用 [J], 郑加才;刘艳伟
3.基于TOPMODEL模型漓江流域洪水预报方案构建与应用 [J], 陈立华;魏传健;邓芳芳;叶江
4.不同洪水预报模型在拒马河流域的应用对比分析 [J], 赵兰兰;朱冰;唐俊龙
5.牛栏江红石岩堰塞湖洪水预报方案分析及应用 [J], 舒远华
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洪水预报不确定性分析及其在水库调度决策中的应用研究

第29卷第1期2010年2月水 力 发 电 学 报JOURNAL OF HY DROE LECTR I C E NGI N EER I N G Vol .29 No .1Feb .,2010洪水预报不确定性分析及其在水库调度决策中的应用研究3刘艳丽,王国利,周惠成(大连理工大学土木水利学院,大连 116024)摘 要:洪水预报是汛期水库调度决策的重要支持,其不确定性将直接影响到水库调度运行。
传统的模型参数优选方法未考虑不确定性,得到的最优参数在一些场次洪水预报中精度不高,难以满足汛期水库调度要求,需要研究洪水过程预报的不确定性辅助水库调度决策。
本文基于常用的水文预报模型和水文不确定性G LUE 分析方法,对洪水预报的不确定性进行分析,并将其引入水库调度决策中,建立了应用不确定性分析进行水库调度的决策模型。
结果表明,考虑洪水预报不确定性,将能在期望意义上提高洪水预报水平,更好地为水库调度提供决策支持,发挥水库综合效益。
关键词:洪水预报;不确定性分析;G LUE;大伙房模型;水库调度决策中图分类号:P33819文献标识码:AUncert a i n ty analysis of flood forecasti n g and itsappli cati on to reservoi r operati onL I U Yanli,WANG Guoli,Z HOU Huicheng(School of C ivil and Hydraulic Engineering,D alian U niversity of Technology,D alian 116024)Abstract:A key technique of reservoir operati on during fl ood peri ods is the fl ood f orecasting in which the effect of fl ood uncertainty is considered .The traditi onal para meter op ti m izati on method however ignores such an uncertainty,and thus the accuracy of op ti m ized para meters and the f orecast f or s ome fl oods is not good enough .Based on the uncertainty analysis of fl ood f orecasting in the G LUE fra me work,this paper p r oposes a decisi on 2making syste m f or reservoir operati on .Results show an i m p r ove ment on f orecast accuracy in ter m s of the expected values .Key words:fl ood f orecasting; uncertainty analysis; G LUE (Generalized L ikelinhood Uncertainty Esti m ati on );DHF model;reservoir operati on decisi on 2making收稿日期:2008207221基金项目:国家自然科学基金委员会、二滩水电开发有限公司雅砻江水电联合研究基金项目(50579095);国家自然科学基金项目(50809011)作者简介:刘艳丽(1981—),女,博士研究生.E 2mail:liuyl@student .dlut .edu .cn0 引言自1927年德国科学家威纳1海森堡在量子力学领域首次提出不确定性原理之后,不确定性已在经济学、社会学、法学、测量、计算机等学科得到了广泛的研究和应用。
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+ 6 . 5 %
+ 1 0 %
正 比关 系 。 同时 , 也 受到 其 它 因 素 的影 响 , 如 同样 降 雨量 . 降雨 历
洪量 K :
上 游 下 游
一 l 9 %
一 6 % + 1 %
时越长 , 洪峰越小 ; 降 雨历 时越 短 , 洪 峰 越 大 。 即使 同样 降 雨 量 , 同样 降 雨 历 时 ,个 别 时 段 降雨 强 度 特 别 大 和没 有 特 别 大强 度 时 段降雨 , 洪 峰 流 量差 别 也 比较 大 。 同样 降 雨 量 , 降 雨 在 流域 上 的 分布越集中 , 则 洪 峰 流量 越 大 , 洪 水 历 时越 短 。对 于 降 雨 时段 比 较短 , 时段 雨 量 较大 的洪 水 , 预 报 的 洪 峰值 比实 测 值 大得 多 。
制 了陆 浑 水 库 的洪 水 预 报 方 案 。编 制 至今 三 十年 的运 用 中 , 发 现 了一 些 在 本 流 域 预 报 中 存 在 的 问 题 . 有洪峰偏 大 、 退 水 过 程
据 上 游 栾 川 水 电 公 司 提 供 资 料 ,在 流域 上游 支 流 上 近 几 十年来不断修建小水库 , 汇集 了上 游 来 水 。 由于 流 域 下 游 为 黄
为进一步验证 “ 单元汇流单位线 ” 法 编 制 的 洪 水 预 报 方 案 在 本 流 域 中 的运 用情 况 . 将 1 9 6 4年 至 今 有 完 整 资 料 的 2 3场 洪
降 雨 中 心
P a≤ 4 0 Pa > 40
全 流域
一1 0 %
一 8 %
水 重 新 做 了一 次 预 报 。 预 报 情况 分 析 如下 。
1 前 言
报因退水非常快 , 而 实 际 退 水 比较 缓 . 虽 然 在 起 涨 过 程 中 和 退 水 的 前 半 程 中 洪 量 相 近 .但 洪 水 总 量 的 预报 值 往 往 小 于 实 测 值。 2 . 5 降 雨 中心 分 布 不 同 对 洪水 预报 的影 响
陆浑水 库是一 座库容为 1 3 - 2亿 m s 的大( 一) 型 水 库 其 防 洪任务主要有 : 洛阳防洪 、 黄河 下游 防洪 和 陆 浑水 库 本 身 保 坝 。 做 好 洪 水 预 报 , 是 为 上 级 单 位 和 水 库 本 身 防 洪 调 度 运 用 的关 键 。一 九七 六 年 二 月 至一 九七 七年 元 月 , 水 电部 组 织 的洪 水 预 报会 战小组 . 在 学 习大 伙 房 水 库 管 理 局 提 出 的 “ 单 元 汇 流 单 位 线” 方 法 的 基础 上 , 通 过 对 伊 河 流域 的实 地 勘 察 和 资料 分 析 , 编
过急等 , 导致 预报精度偏低 , 不 能 很 好 地 为 防 洪 决 策 提 供 精 确 依 据 。现 将 本 方 案 的 运 用情 况介 绍 如 下 。
2 预 报 方 案 的 实 际运 用 情 况 陆浑 水 库 坝址 以上 受雨 面 积 为 3 4 9 2 k m ,全 区共 分 1 0个
摘
要: 通过 对 “ 单 元 汇 流 单位 线 ” 法 洪 水 预报 方案 这 些年 在 陆浑 水 库 的 实 际运 用 . 进 一 步对 此 方 案在 运 用 中进 行 完善 。
关键词 : 洪水 预 报 方案 : 运 用情 况分 析
中图 分 类 : T V 6 7 9.文 献 标 识 码 : A 文章编号 : 1 0 0 3 — 5 1 6 8 ( 2 0 1 3 ) 1 7 — 0 1 8 6 — 0 报 按 照《 水 库洪水调度 考评规定 》 达 到 好 的 标 准 的 有 9场 ;
一
洪 峰 K.
上 游
下 游 全 流 域
- 2 0 %
一 1 0 %
一 4 %
般 的 有 6场 : 差 的有 8场 。 从预报结果来看 , 一般情况下 , 洪 峰 流 量 大 小 与 径 流 量 成
_ 冒 昌 冒 冒 | 墨 ! ! 兰 ! 竺 ! ! ! !
朱 婕 金 嵩涛 周 超 峰 4 7 1 0 0 3 )
生 塑 量 丝 芏
“ 单元汇流单位线" 法洪水预报方案在陆浑水库洪水预报中的 运用情 况分析
( 河 南省 陆 浑 水 库 管理 局 , 河 南 洛 阳
2 - 2 洪 水 总 量 的 预 报
注: 因P a ≤4 0降 雨 中心 在 下 游 的 洪 水 场 次 很 少 , 故 无 法 计算其 K 1 、 K 2值 。 修 正 后 的数 值 , 按 照《 水 库洪水 调度考评 规定》 达 到 好 的
实 测 值 。如 下 表 所 示 前期影【 向P a 值
汇 流单元 , 其 中 有 8个 单 元 多 为 石 山 林 区 , 有 两 个 单 元 为 黄 土 丘 陵 区 。1 0个 单 元 中现 有 1 6个 按 1 2时段 制 报 汛 的 雨 量 站 , 其 中有 4个 水 文 站 ( 不包括陆浑站 ) 。 流域 上 、 中、 下 游的划分为 : 旧县 站 以上 为 上 游 , 旧县 至 嵩 县 为 中游 , 嵩县至陆浑为下游。
土丘陵区 . 中游 嵩 县 至 旧县 为 半 石 山区 , 而 上 游 为石 林 山 区 , 产
流 汇 流条 件 不 同 。因此 降 雨 中 心在 上 游 , 且前期影响 P a 值 比较 小 的 洪水 , 所 做 预 报 的洪 峰 值 、 洪 量 值 比实 测 值 大 。
3 预 报 值 的 修 正
从 计算 结 果 来 看 , 所 做 的预 报 值误 差 偏 大 。我们 可 以从 中
寻找一定的规律 . 根据前期影 响 P a 值 和 降雨 中心 分 布不 同 , 及 三十年来洪水 预报结果分析 , 经反 复实践 , 对 预 报 值 加 减 一 个 系数 ( 洪峰为 K 】 , 洪 量 为 ) 进行修 正来降低误差 , 使 其 更 趋 于