洪水预报与调度
洪水预报系统及其在工程调度中的作用
洪水预报系统及其在工程调度中的作用发布时间：2021-11-16T06:08:49.617Z 来源：《防护工程》2021年22期作者：张海钢[导读] 洪水预报系统是水文预报领域具有代表性的先进技术，研发进展较快，在国内外研究开发已有30~40年的历史，经历了三个发展阶段：第一阶段是联机预报作业阶段，其主要特点是集水情信息采集、传输、处理和洪水预报计算为一体，以便快速完成洪水预报作业；沙厂水库管理处北京市密云区 101500摘要：我国是一个洪涝灾害频发的国家，在人类长期与洪水灾害斗争的客观需求推动下，洪水预报及其技术受到普遍重视和关注，并逐步发展起来。
如何调度运用，使其充分发挥防灾减灾效益，是一个需要不断思考的问题。
随着一批水利工程的兴建，河流天然状态已逐渐改变，河流上的预报调度节点成为紧密相连、密不可分的关联体，相互制约影响，预报调度已密不可分。
洪水预报系统是洪水预报预警、防洪调度指挥的重要支撑，计算机技术在洪水预报、调度分析各环节中广泛应用，使水情信息处理和预报作业、调度分析、会商决策等各项业务更加方便快捷。
关键词：洪水预报系统；工程调度；作用一、洪水预报系统发展概况1.国内外洪水预报系统发展历程洪水预报系统是水文预报领域具有代表性的先进技术，研发进展较快，在国内外研究开发已有30~40年的历史，经历了三个发展阶段：第一阶段是联机预报作业阶段，其主要特点是集水情信息采集、传输、处理和洪水预报计算为一体，以便快速完成洪水预报作业；第二阶段是实时预报校正阶段，在洪水预报系统中引入现代控制理论，实现实时信息和预报结果的实时校正；第三阶段是交互式洪水预报阶段，利用图形交互处理技术对洪水预报中间环节进行人工干预，充分利用专家、预报员的知识和经验，以有效地提高洪水预报水平。
目前，计算机技术和网络技术的进步使得Web服务模式下洪水预报系统的开发成为可能。
系统采用B/S多层体系架构，信息集中处理和存贮，以通用Web浏览器作为用户界面，Web服务器存贮和处理信息，数据库服务器存贮属性和空间数据，达到同时为多个不同地点的用户迅速服务的要求，具有良好的跨平台性和扩展性，同时能够减轻管理人员的负担，使洪水预报系统研发真正从模型开发走向应用服务。
中小河流湿地公园洪水预报及调度——以淄博孝妇河湿地公园为例
防汛与抗旱CH IN A W ATER RESOURCES 2018.11中小河流湿地公园洪水预报及调度一以淄博孝妇河湿地公园为例范杰利，王珑，赵泮杰(山东省淄博市水利勘测设计院,255000,淄博）关键词：中小河流；湿地公园；洪水调度；洪水预报中图分类号:P 338文献标识码:B文章编号：1000-1123(2018)11-0044-02湿地公园既要发挥景观功能又 要承担行洪任务，汛期洪水调度十分 关键。
由于大部分中小河流站网密度 稀、缺少必要的应急监测手段，加上 中小河流源短流急，暴雨洪水具有强 度大、历时短、难预报预防的特点，湿 地公园的洪水预报及调度成为汛期 安全运行工作的突出难点。
一、洪水预报方案淄博市水资源匮乏，是北方典 型的缺水地区。
孝妇河为淄博市的 母亲河，属中小河流，在湿地公园处 有水文站且具备一定水文系列资料; 湿地公园上游只有雨量站。
本文以 孝妇河湿地公园为研究目标，运用 概率统计理论，采用降雨径流相关 法，进行缺水地区中小河流的洪水 预报及调度方案研究。
孝妇河湿地公园建设面积425hm 2,河道治理长度6.65 km ，公园总畜 水量460万m 3,最大蓄水面积135万 m 2。
湿地公园位于孝妇河主河道上，公园的蓄水主要由下游气盾闸控制， 气盾闸属于新型闸门，启闭迅速，易于 控制。
研究中，在采用传统的瞬时单位 线法计算时，洪峰流量比较大，如果以 此作为洪水调度的依据，整个汛期气 盾闸必须塌坝运行，湿地公园无法蓄 水，不能发挥景观功能，而且汛期过后 需要补充黄河水才能完全蓄满，补水 成本较大，故传统的洪水计算方法不 适用于湿地公园的洪水预报。
1.资料选取选取2000—2016年湿地公园处 水文站实测洪水资料进行分析。
根据 站网布设情况，为方便汛期洪水预 报，降雨资料来自流域内具有代表性的报汛雨量站，采用面积加权平均法 计算流域平均雨量。
本次选取共计17 年间汛期的29场暴雨洪水资料，经 对比分析，资料系列完整、可靠，具有 良好的代表性。
科技成果——IWHR洪水预报调度系统
科技成果——IWHR洪水预报调度系统技术开发单位中国水利水电科学研究院对应需求洪水预报调度系统成果简介该系统充分利用信息处理、网络通讯、软件工程等现代科学技术，建立人机交互式的实时洪水预报调度系统，达到对流域防洪形势宏观把握和整体、定量认识，为防洪决策和管理供科学依据和技术支撑。
包括实时洪水预报、预报方案编制、预报成果管理、实时调度计算、调度结果仿真以及辅助工具（数据处理、降雨径流相关图分析、单位线分析、水位流域关系曲线维护、退水曲线维护等）和模型/方法管理等功能。
主要性能指标采用B/S与C/S相结合的灵活系统架构模式，满足多用户同时在线预报调度。
系统的信息查询响应时间小于1s，地图访问响应时间小于1s，预报模型计算响应时间小于3s，联合调度模型计算响应时间小于10s。
建立了超过24个洪水预报计算模块，覆盖了我国常用的洪水预报模型和方法。
参数自动优选计算效率高，30场洪水模型参数优选耗时不超过10分钟。
适用范围适用于湿润、半湿润、半干旱、干旱地区的水雨情测报、洪水预报、水库调度以及防汛抗旱等多个领域，可推广到流域、省、地市等防汛指挥、水旱灾害防御及水文部门。
技术特点系统基础框架扩展性强，适应未来扩展和升级，采用B/S与C/S 相结合的灵活系统架构模式满足多用户同时在线预报；紧密结合业务需求，可实现新增预报断面功能；支持模块的排列组合与模型的灵活搭建；采用模型参数全局自动优选技术；灵活的防洪调度接口，可以基于任意未来可能洪水情势进行防洪调度；基于水库度汛方案，结合当前来水情况，可采用联合调度方式通过人机交互形成水库防洪调度方案。
应用成本100万元。
典型案例案例1：应用于江西省鄱阳湖区防汛通信预警系统洪水预报调度系统及防汛辅助支持系统开发项目，安装部署在江西省防办、江西省水文局，供各水文分局访问浏览，目前运行了5个汛期，为水文工作提供技术支持。
案例2：应用于陕西省中小河流洪水预报系统开发项目，安装部署在陕西省水文局，并供各水文分局访问浏览，目前运行了2个汛期，为水文工作提供技术支持。
贺龙水库洪水预报和水库调度系统
Ｏｆｍｉ ｍ ｘ ｑ （０ ）ｑ （０ ） … ，ｔ ． ｎ｛ ａ （ ｌ ，２ … ｑ （０ ）
式 中
一
（ ７）
表示某一运行策 略 ； 所有运 行策略的集合 ；
（）产 流参 数 ： ２
， 力 水 容 量 ； ， 力 水 蓄 水 容 量 曲 张 张
线 的 方 次 ；ｍ不 透 水 面 积 比例 。 ，， （ ）分 水 源 参 数 ： 表 土 自 由 水 蓄 水 容 量 ； ， 层 土 自 ３ Ｓ， Ｅ 表 由 水 蓄 水 容 量 曲线 的方 次 ； 自由 水 蓄 水 库 对 地 下 水 的 出 流
新 安 江 模 型 把 全 流 域 分 成 若 干 块 单 元 面 积 ，对 每 个 单 元
２． ４
参 数 率 定
模 型 的 参 数 可 用 地 质 地 貌 等 方 面 的 资料 计 算 ，但 通 常 是
面 积 作 产 流 计 算 ， 出单 元 面 积 的 出 口流 量 过 程 ， 进 行 单 元 利 用 实 测 水 文 资 料 ， 用 优 选 方 法 推 求 。 得 再 采 ．． 面 积 以下 的 河 道 洪 水 演 算 ， 出 流 域 出 １ 面 的 流量 过 程 。 得 ３断 单 ２４１ 资 料 采 用
元 面 积 的 出 流 过 程 相 加 ， 可 得 出 流域 出 １ 面 的 出 流 过 程 。 即 ３断
雨 量 资 料 选 定 流 域 内 ７个 雨 量 站 （ 大 公 山 、 家 村 、 八 廖 五
模 型 结 构 分 为 四 部 分 ： 散 发 计 算 ， 流 计 算 ， 水 源 计 道 水 、 潭 坪 、 １ 凉 水 １ 、 岔 ） 蒸 产 分 龙 河 ３、 ７南 １ 资料 ， 用 泰 森 多 边 形 方 法 采 算 ， 流计算 。 汇
水库洪水预报调度系统研究与开发
水库洪水预报调度系统研究与开发
石 晓 兰
（ 浙江省东阳市横锦水库管理局 。浙江 东阳 ３ ２ ２ １ １ ９）
【 摘 要】 水库是我国防洪广泛采 用的工程措施之一。在防洪 区上游河道适当位置兴建能调 蓄洪水 的综合利用水库 ，利用水库库 容拦蓄洪水 ，削减进入 下游河道 的洪峰流量 ，达到减免洪水 灾害的 目的 。 水 库 洪 水 预报 调 度 ，则是 依 据 预 报 的 洪水 过 程 ．而 不 是 设 计
灾 所 造 成 的损 失 的 非 工 程 措 施 ， 在 近 几年 来 的 防洪 减 灾 工 作 中发 挥 着 越 来 越 重 要 的 作 用 。 本 文 在 横 锦 水 库 实 时洪 水 预 报 调 度 系 统 的 研 究开发过程 中，对洪水预报参数率定，实时洪水预报软件开发 ，实
点在 于增加 了水库调洪的主动性 ， 增大了水库预蓄或预泄的可能性 ， 从 而为 实现 汛 限 水 位 的 动 态 控 制 、缓 解 水库 防 洪和 兴 利 的 矛 盾 创 造 了条 件 。
【 关键词 】 水库 ；洪水 ；预报 ； 调度 ；系统 ；研 究；开发
引 言
洪水预报调度，作为一种能有效减轻 洪灾 的危害程度和降低洪
给 定 或 实测 的 洪 水 过 程 ，实施 防 洪调 度 的 方 法 。这 一 方 法 的 明 显优
气象预报结果相连接，根据未来 的可能预测雨情，做出洪水变化 的 趋势预测与分析，延长 了洪水预报的预见期 ，给会商调度提供更 多 的信息，为洪水调度提 供更丰 富的未来可能水情信息。 （ ２ ） 历史洪水模拟 。 该 功 能用 当前 使 用 的预 报 模 型 和 模 型 参数 ， 对 历 史 上 洪 水 特 点 与 当 前 洪水 相 近 的洪 水 进 行 模 拟 ，分 析 当 前模 型 模 拟 历 史 洪 水 的 效 果 ， 进 而评 估 当前 模 型 预 报 未 来 将 发 生 洪 水 的 可 能效果和误差情况 ，以给决策 者和洪水调度提供更多的参考信息。 （ ３ ）模型管理 。主要有模型的选 择、模型 的修复和模型参数的 修 正。各种功能都有人工干预和全自动执行 的能力 ，以适应不同层 次操作人 员的需要 。 其主要作用是提高洪 水预报软件 的自适应能力， 以在流域水文特 点变化条件下 ，或模 型运行环境遭破坏情形下，洪 水预报还 能正常运行 ，并达到一定的预报精度 。在系统软件运行过 程 中 ， 随着 水 文 资料 的 累 积 ， 可 以不 断 修 正模 型参 数 ，使 得 系 统 软 件 应 用 时 间越 长 ，越 能 反 映 流 域 实 际 情 况 ， 使 用效 果越 好 。为 了 使 系统具有广泛 的适用性与灵活性 ，提供 了６种预报模 型：新安江模 型、混合产流模 型、变径流系数模 型、坦克模 型、萨克拉 门托模型 、 经 验 相 关 模 型 ， 大大 丰 富 了洪 水 预 报 系 统 的 功 能 。 ３ 洪 水 调 度 子 系统 洪水调度包括调度方案生成 、方案分析、实施方案生成 、实施 方案选定和调度 原则管理等功能 。根据水库、坝下防洪关键 点与库 内淹没区的水情 、工况和社会经济状况 ，用不同控 制模式 ，生成洪 水调度预案系列；对预 案进行效益分析 、评价与推荐；同时还可考 虑 各 级 防 汛 部 门 、 领 导 和 专家 的意 见 ，采 用 多 种 调 度 规则 ，进 行 会 商 、综 合 ，提 出 调 度方 案 。 （ １ ）方 案生 成 ：主要 对 水 位 生 成 、流 量 生 成 、补偿 生成 、指令 生成 、预报预泄六种生成模式 作水库调洪演算 ，得六种模 式条件 下 的调度方案 。水库常用的调度模 式有水位生成模式 、出库生成模 式 和指令生成模式 。水位控制模 式的 目标是在保证水库水位控制条件 的 前提 下 ，使 水 库 的 最 大 下 泄 量 最小 ， 即 以通 常 所 说 的最 大 削 峰 准 则进行调度 。出库生成模式的 目标是在保证水库泄量不超过设定值 的 前提 下 ，使 水 库 的 最 高 水位 最低 。 指令 调 度 模 式 是 固定 泄 量 的 调 洪计算 ，只需要考虑泄洪设施 的泄流 能力约束 。 （ ２ ）方 案 分 析 ：主 要 是 对 方 案 的 特 征信 息进 行 分析 ，计 算 出方 案 的最 大 水位 、最 大 出库 、 最 大 入库 、 削峰 率 、调 蓄率 、入 库 水 量 和出库水 量；并且 以曲线图的方式展示方案 的水库水位过程线、入 库 流量 和 出库 流 量 过 程 线 ，非 常 形 象 地 展示 了 调度 方 案 的 具 体 情 况 和特征信 息，为领导决策提供强有力的支持 。 （ ３ ）查看详细方案 ：查看调度方案详细：就是以数据列表 的方 案展示方 案的控 制条件 、特征信息表、方案 的各时 刻的水库水位 、 水 库 蓄量 、入 库 流量 和 闸 门泄 流 数 据 。 （ ４ ） 实施方案 ：系统会 自动根据洪水调度方案 自动生成 实实施 方案。实施方案包括 闸门的开启方式 、开孔数、开度和开 闸时间及 状态，系统生成多种 实施方案 ，用户可 以根据实际情况选 定方案 ， 用户也可 以删除实施方 案，为用户防洪决策提供技术支持。 （ ５ ）调度原则管理：就是对水库 的调度原则进行新增、修改、 删 除的操作 ，系统在生成方案 的时候 ，采用调度原则的数值来生成 调度方案 。 ４ 系 统 应 用 横锦水库洪水预报调度系统的开发建成 ，使水库的洪水预报调 度 水平有 了质的飞跃： （ １ ）缩短洪水预见期 。（ ２ ） 洪水预报快捷灵 活。（ ３ ） 调度方案生成迅速。系统投入运行 以后，在水库洪水预报 调度工作 中，利用该系统共完成洪水预报作 业 ２ Ｏ余次， 特别是在 ２ ０ ０ ７年水库连续遭遇十三号 台风 “ 韦帕”和十六 号台风 “ 罗莎 ”， （ 下转第 １ ３ ０页 ）
洪水预报应急预案
一、预案背景为确保人民群众生命财产安全，减少洪水灾害损失，根据《防洪法》、《水旱灾害防御条例》等法律法规，结合我国洪水灾害的特点，特制定本预案。
二、预案目标1. 提高洪水预报预警能力，为防汛决策提供科学依据。
2. 加强洪水防御组织领导，明确各部门职责，形成防汛合力。
3. 最大限度地减少洪水灾害损失，保障人民群众生命财产安全。
三、组织机构1. 成立洪水预报应急指挥部，负责全面领导洪水预报应急工作。
2. 设立洪水预报应急办公室，负责日常工作。
3. 设立洪水预报应急专家组，负责技术指导。
四、预警发布1. 根据洪水预报，由洪水预报应急办公室负责发布预警信息。
2. 预警信息包括：洪水等级、影响范围、预计发生时间等。
3. 预警信息通过电视、广播、网络、短信等多种渠道发布。
五、应急响应1. 洪水预报应急响应分为四个等级：Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级。
2. 根据洪水等级，启动相应级别的应急响应。
3. 各级应急响应的具体措施如下：（1）Ⅰ级应急响应：全面启动应急响应，各级领导靠前指挥，各部门、各单位全力配合，确保人民群众生命财产安全。
（2）Ⅱ级应急响应：启动应急响应，加强监测预警，组织人员转移避险，确保重要基础设施安全。
（3）Ⅲ级应急响应：加强监测预警，做好人员转移避险工作，确保重点区域安全。
（4）Ⅳ级应急响应：加强监测预警，做好局部区域安全防范。
六、应急处置1. 人员转移避险：根据预警信息，及时组织受威胁区域的人员转移避险。
2. 水库调度：科学调度水库，控制下游洪水流量。
3. 堤防巡查防守：加强堤防巡查，及时发现险情，及时处理。
4. 汛情监测：密切关注汛情变化，及时调整应急措施。
七、信息报告1. 各级应急指挥部要及时向上级报告应急响应情况。
2. 重大险情、灾情要及时报告。
八、后期处置1. 洪水退去后，各级应急指挥部要及时组织灾后重建工作。
2. 对受灾地区进行灾情评估，制定重建计划。
九、预案实施与培训1. 本预案由洪水预报应急指挥部负责组织实施。
面向防洪“四预”的闽江水口洪水预报调度系统建设与应用
面向防洪“四预”的闽江水口洪水预报调度系统建设与应用在科技日新月异的今天，防洪工作也迎来了前所未有的挑战与机遇。
特别是对于像闽江这样的大河，如何有效地进行洪水预报和调度，成为了摆在我们面前的一项紧迫任务。
幸运的是，随着技术的发展，我们有了更多的工具和方法来应对这一挑战。
其中，面向防洪“四预”（预警、预报、预案、预演）的闽江水口洪水预报调度系统的建设与应用，无疑是其中的佼佼者。
首先，这个系统就像是一座坚固的防洪堡垒，它通过集成先进的气象、水文监测技术和数据分析方法，能够对洪水的形成和发展进行精准预测。
这就像是一位经验丰富的船长，能够在风浪来临之前，准确地预判风向和海浪的大小，从而提前做好防备。
其次，这个系统还具备强大的调度功能。
它能够根据洪水预报的结果，自动调整水库的蓄水量和泄洪策略，就像是一支精密的交响乐团，每一个乐手都能在指挥家的引导下，准确无误地演奏出和谐的乐章。
这种智能化的调度方式，不仅提高了防洪工作的效率，也大大降低了人为操作的错误风险。
然而，任何一项技术都不可能完美无缺。
在实际应用中，我们也发现了一些问题和挑战。
比如，系统的维护成本较高，需要定期更新软件和硬件设备；再比如，由于气候变化的影响，洪水的规律也在发生变化，这就要求我们的系统必须具备足够的灵活性和适应性。
面对这些挑战，我们不能退缩。
相反，我们应该更加积极地探索和创新。
例如，我们可以通过引入人工智能和大数据技术，进一步提高预报的准确性和调度的智能化水平；我们还可以通过加强国际合作，共享防洪经验和技术，共同提高全球防洪的能力。
总的来说，面向防洪“四预”的闽江水口洪水预报调度系统的建设与应用，是一项充满挑战但又极具前景的工作。
它就像是一场激烈的战斗，需要我们不断地学习、探索和创新。
但我相信，只要我们坚持不懈，就一定能够打赢这场防洪的战斗，保护好我们美丽的家园。
洪水预报与调度(课堂PPT)
20
流域降雨径流 预报
21
太阳
水汽
风输送
（大循环）
降水
降水
蒸发 E
地面径流 R
海洋
地下径流
降水 P 蒸发（小循环）
陆地
水文循环示意图
22
流域降雨径流预报
地面净雨—→（地面汇流计算） 降雨—→（产流计算）—→ 壤中流净雨—→（表层汇流计算）
地下净雨—→（地下汇流计算）
—→河网总入流—→（河网汇流计算）—→预报的洪水过程
• 二水源：地面净雨RS、地下净雨Rg • 三水源：地面净雨、壤中流净雨、地下净雨
26
二、汇流计算
1．地面汇流（或河网汇流）
• 时段单位线（经验单位线）
• 瞬时单位线——J.E.Nash单位线
u(0, t)
1
(
t
)
n1
e
t K
K(n) K
（2-4）
n——线性水库的个数，可以不是整数；Γ（n）——n 的嘎玛函数
18
（二）洪水复核与汛限水位设计
• 洪水复核：新情况下的设计洪水、校核洪水、调洪规则… • 洪水分期 • 工程任务与工程质量 • ………
（三） 防洪预案研究
• 对于不同标准的洪水 • 对于不同情况的实际特大洪水
19
（四） 基本步骤
• 洪水预报 离线预报：流域降雨径流预报 河段洪水预报 在线预报——实时洪水预报：最小二乘方法 卡尔曼滤波方法
16
水库特征水位及其相应库容示意图
Z死、Z蓄、Z防、Z设、 Z校建设时已经确定， Z限设计时一般 对于正常蓄水位Z蓄，即 Z限=Z蓄。由于后来的工程质量、水 文情况变化等，常使Z限＜Z蓄
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授课人：俞 淞
2012.10.22
A
1
自我介绍
姓名：俞淞
出生年月：1982年3月
籍贯：安徽省滁州市定远县
教育背景：
➢ 1999.9~2003.7 武汉大学水文与水资源工程专业 本科 ➢ 2003.9~2005.7 武汉大学水文学及水资源专业 硕士 ➢ 2005.9~2008.7 武汉大学水文学及水资源专业 博士（直博）
1
1
W Wm
1b
（2-2）
A
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当 P E a Wmm 时
R
P
E
Wm
W
Wm 1
P
E Wmm
a
1b
（2-3a）
当 P E a Wmm 时
R P E (Wm W )
(2-3b)
A
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净雨过程计算
一个流域的Wm、b一定，可按上式由降雨、蒸发连 续预报W 、R
或 地面净雨—→（地面汇流计算）
降雨—→（产流计算）—→ 地下净雨—→（地下汇流计算）
—→地面径流 ——→预报的洪水过程
—→地下径流
Aபைடு நூலகம்
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一、产流计算
（一）降雨径流相关图法
·径流系数法
·P～ Pa(W)～ Rs 或 P+ Pa～ Rs （二）蓄满产流模型法
Wmm
Wm 1 b
（2-1）
1
a
Wmm
考虑预报时
预泄：在保证兴利的条件下，适当腾空部分兴利库容，提
高水库的抗洪标准
A
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• 超蓄：保证安全的条件下，在洪水尾部适当超蓄临时多拦蓄 部分洪水（超蓄的洪水能在预见期内腾空），提高水库的兴 利作用
2. 保证下游安全
下游洪水≤防洪标准时，水库Z≤Z防,下游防洪点Q≤Q安 考虑预报时
通过防洪调度，与下游防洪点错峰，提高下游的防洪标准
• 水库调度
A
20
流域降雨径流 预报
A
21
太阳
水汽
风输送
（大循环）
降水
降水
蒸发 E
地面径流 R
海洋
地下径流
降水 P 蒸发（小循环）
陆地
水文循环示意图
A
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流域降雨径流预报
地面净雨—→（地面汇流计算） 降雨—→（产流计算）—→ 壤中流净雨—→（表层汇流计算）
地下净雨—→（地下汇流计算）
—→河网总入流—→（河网汇流计算）—→预报的洪水过程
1．评定标准
（1）确定性系数dy
dy
1
S
2 e
2 y
（2-5）
Se
n
(yi y)2
i 1
，
n
y
n
(yi y)2
i 1
n
Se——预报误差的均方差； y ——预报要素值的均方差； yi——实测值；
y——预报值； y ——实测值系列的均值； n——实测系列的点据数。
A
28
（2）合格率 P m 100% n
我国是世界上受洪涝灾害影响最大的国家之一，频繁的 洪水灾害每年都给社会经济和人民的生命财产造成巨大 损失。据历史记载，从公元前206年到1949年中华人民 共和国成立，共2155年间，中国就发生过较大的水灾 1092次，较大的旱灾1056次，平均几乎每年都有较大水 旱灾害。
A
14
研究的主要意义
A
2
樱花烂漫
樱花时节
春意盎然
珞珈夏韵
层林尽染
樱园雪景
五彩缤纷
日落时分
老图的天空
珞珈夜色
倦鸟归巢
雨后樱花路
A
3
樱花烂漫
A
4
A
5
联系方式
Email: yusong@ QQ： 85283180
A
6
本次课程
及
应用实例
A
7
A
8
A
9
A
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A
11
A
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主要内容
水文预报，流域产汇流计算
A
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（二）洪水复核与汛限水位设计
• 洪水复核：新情况下的设计洪水、校核洪水、调洪规则… • 洪水分期 • 工程任务与工程质量 • ………
（三） 防洪预案研究
• 对于不同标准的洪水 • 对于不同情况的实际特大洪水
A
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（四） 基本步骤
• 洪水预报 离线预报：流域降雨径流预报 河段洪水预报 在线预报——实时洪水预报：最小二乘方法 卡尔曼滤波方法
A
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a)确定性系数
（2-6）
m——预报值误差≤许可误差的场数；
n——预报的总场数，一般不少于40次
许可误差：对于降雨径流预报，净雨深的许可误差采用实 测值的20%，许可误差大于20mm时，以20mm为上限；许可误 差小于3mm时，以3mm为下限。
洪峰流量的许可误差取实测值的20%，并以流量测验误差为 下限。
洪峰流量出现时间的许可误差，取预报根据时间至实测峰 现时间间距的30%，并以3h或一个计算时段为下限。
随着社会经济的高速发展，水库在防洪中 的地位和作用越来越突出。水库不仅要确保 自身的安全，还要担负发电等多种综合利用 任务，洪水预报和调度任务越来越艰巨而复 杂。
A
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概述
（一）洪水预报与调度在水库防洪中的作用
水库特征水位与特征库容：
死水位Z死与死库容V死 正常蓄水位Z蓄与兴利库容V蓄 防洪限制水位Z限与结合库容V结 防洪高水位Z防与分洪库容V防 设计洪水位Z设与拦洪库容V拦 校核洪水位Z校与调洪库容V调
洪水预报实时校正方法介绍：残差回归、自适 应反馈、卡尔曼滤波等方法
水库洪水调节计算：主要介绍水库的调洪作用， 设计标准，调洪计算基本原理和方法。
水库汛期分期方法介绍：数理统计、变点分析、 模糊集合分析、矢量统计等方法的比较及应用。
A
13
引言
水孕育了生命，然而从各种自然灾害发生的次数来看， 每年有60％以上是洪水灾害，特别是亚洲、北美发生的 次数更多。
R进一步划分为
• 二水源：地面净雨RS、地下净雨Rg • 三水源：地面净雨、壤中流净雨、地下净雨
A
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二、汇流计算
1．地面汇流（或河网汇流）
• 时段单位线（经验单位线）
• 瞬时单位线——J.E.Nash单位线
u(0, t)
1
(
t
)
n1
e
t K
K(n) K
（2-4）
n——线性水库的个数，可以不是整数；Γ（n）——n 的嘎玛函数
K——线性水库的调蓄系数，具有时间因次；e——自然对数的底
纳希瞬时单位线仅有两个参数n和K，便于进行单站和地区综合，故在洪
水预报和设计洪水计算中应用较为普遍
2．地下汇流（包括攘中流净雨汇流） 按地下水库进行演算
A
27
预报方案评定
我国颁布的SD138－2000《水文情报预报规范》采用以下 误差评定方法
A
16
水库特征水位及其相应库容示意图
Z死、Z蓄、Z防、Z设、 Z校建设时已经确定， Z限设计时一般 对于正常蓄水位Z蓄，即 Z限=Z蓄。由于后来的工程质量、水 文情况变化等，常使Z限＜Z蓄
1．保证自身安全
设计洪水来临时，水库Z= Z限，最高洪水位＜Z设 校核洪水来临时，水库Z= Z限，最高洪水位＜Z校