多模型不同时间尺度中长期径流预报研究
基于DEM的分布式新安江模型在径流模拟中的应用研究
第5卷第3期(0((年3月水利科学与寒区工程HydroScienceandColdZoneEngineeringVol. 5, No. 3Mar. . (0((肖兴涛.基于DEM 的分布式新安江模型在径流模拟中的应用研究水利科学与寒区工程！ (0((, 5(3)： 51-54.基于DEM 的分布式新安江模型在径流模拟中的应用研究肖兴涛(黑龙江省水文水资源中心，黑龙江哈尔滨150001)摘要：穆棱河流域雨量测站和水文站网比较稀疏，下垫面情况复杂，给中小河流的洪水预报工作带来了困难。
本文构建了基于DEM 的分布式新安江模型，选取穆棱河湖北闸站以上流域进行径流模拟,并分析了 TRMM 卫星 降雨产品RT 数据在径流模拟预报中的适用性。
比较不同降雨输入下日径流模拟效果，实测站点数据的日径流模拟效果都很好，RT 数据的径流模拟结果不太理想，但为进一步研究TRMM 卫星降雨产品在该流域的应用提供了方向，也为无资料地区中小河流洪水预报提供了参考依据。
关键词：TRMM 卫星降雨产品；径流模拟；DEM 数据；分布式新安江模型中图分类号：TV121. + 1 文献标志码：A 文章编号：2096-5419((0(()03-0051-04近些年来，随着GIS 、RS 等信息技术的发展，水文模拟技术取得了很大的进展，由传统的集总式模型向分布式模型过渡。
分布式水文模型将整 个研究区域划分成大量的基本单元(如不规则三角 网、栅格网等)，从而考虑各种水文响应影响因素的空间分布情况，需要降水、气温等气象因素的空间分布信息，故可以对径流和水资源的时空分 布进行模拟和预测，这对水资源的管理及水灾害的防治有重要的参考价值；并且，由于分布式水文模型可以应用GIS 、RS 、雷达等空间分布的遥 测信息，其为研究下垫面变化(包括人类活动、地表覆被等的时空变异特性)给水循环过程及水资源造成的影响提供了便利，为解决无资料或缺资料地区(PUB )的水文预报问题提供了一种新的有效 途径同时，以其栅格结构的优势，便于与数值天气预报模式和气候模式耦合，从而延长洪水预报的预见期或用于研究气候变化对水资源的影响。
水库中长期径流预报现状及发展趋势研究
洪兴 利调 度 上 的需 要 ， 中 长 期 水 文 预 报 具 有 较 而 长 的预见 期 ， 使 人 们 在 解 决 防 洪 与 兴 利 调 度 以 能
及 各 部 门用 水之 间 的矛 盾 时 及 早 采 取措 施 进 行 统 筹 安 ， 取 最 大 效 益 。 准 确 及 时 的 中长 期 水 文 预 获
Ｗａ ｇ Ｍｉｇ ｉｇ Ｓ ｎ Ｂ ｎ， ｉ ｈ ｎ ， ａ ｇＪａ ｘｎ ｎ ｎ ｑｎ ， ｕ ｉ Ｌｎ Ｃ ｅ ｇ Ｔ ｎ ｉｎ ｉ ｇ
（ ｕｚｏ ｏ ｅ ｉ ａ ｈ ｇ ｏ ｍ ｎｃｔ ｎＣ ｎｅ ， ｕｙｎ ５ ０ ２Ｇ ｉ ｏ ， ｈｎ ） Ｇ ｉ ｕＰ ｗ ｒＤｓ ｔ ｉ ＆Ｃ ｍ ｕ ｉ ｉ ｅｔｒＧ ｉａｇ５ ０ ０ ｕｚ ｕ Ｃ ｉａ ｈ ｐｃｎ ａｏ ｈ
中图分 类号 ： Ｖ Ｔ６
文献标 识码 ： Ｂ
水 库 中长期 径流 预 报 现 状及 发展 趋 势 研 究
汪 明清 ， 孙 斌， 林 成， 唐建兴
（ 州电力调度通信局 ， 州 贵 阳 ５ ００ ） 贵 贵 ５０ ２ 摘 要 ： 水库径流预报的重要 性 出发 ， 从 总结 了径 流预报 的研 究现状 ， 并对其发展 趋势做 出了分析 ， 最后对 贵州水库
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｉ ａ ｔ ｌ ｏ ｃ ｎｒ ｔ ｓ ｎ ｔ ｅ ｉ ｏ ｔｎ ｅｏ ｅｒ ｓ ｒｏ ｒ ｕ ｏ ｒ ｃ ｓ ， ｕ ｓｒ ｃ ： ｈｓ ｒｉ ｅｃ ｎ ｅ ｔ ｅ ｃ ａ ｏ ｈ ｍｐ ｒ ｃ ｆ ｈ ｅ ｅ ｖ ｉ ｒ ｎ ｆ ｆ ｅ ａ ｔ ｓ ｍｍａｉｅ ｅ ｐ ｅ － ａ ｔ ｏ ｒ ｓ ｈ ｒｓ ｚ ｔ
一
代 ， 象学 家 涂 长 望 根 据 前 期 东 亚 大 气 活 动 中心 气 的特 征作 了 预测 后期 长 江 水 文状 况 的研究 。５ ０年 代， 内蒙 自治 区水文 总 站 根 据 杨鉴 初 提 出 的“ 史 历 演 变 法 ” 了黄 河 的 长 期 洪 水 预 报 。长 江 水 利 科 做 学 研究 院根 据东 亚 大 气 环 流 的 前后 期 演变 规 律 作 了长 江 的 中长期 预报 。６ Ｏ年 代 后 ， 由于气 象 学 、 海 洋 学 等其 他相 关 学 科 的 发 展 以及 新 的探 测 手 段 的 出现 ， 一 步 推 动 了 中长 期 水 文 预 报 的发 展 。近 进
考虑上游来水影响的中长期径流预报
考虑上游来水影响的中长期径流预报
李世林;黄炜斌;陈枭;周开喜;钟璐;曾宏
【期刊名称】《水力发电》
【年(卷),期】2024(50)5
【摘要】雅砻江流域地面气象站点不足、分布不均,难以获得精确的流域面降雨资料,加之传统中长期径流预报模型泛化能力有限,中长期径流预报存在较大瓶颈。
充分考虑流域水库间的物理联系,基于上下游水库流量变化在时空上的相似性,对1957年~2020年锦屏一级水库和二滩水库的历史月径流数据进行主成分分析,使用BP人工神经网络、随机森林和支持向量回归3种机器学习方法建立3种径流预报模型,通过决定系数R^(2),合格率Q R以及平均相对误差MRE三项指标构成的评价体系对预测结果进行评估。
结果表明,上游水库对于下游水库的入库流量具有显著影响,且3种模型在二滩水库中长期径流预报上均具有较好的预报效果
(R^(2)>0.8、Q R>0.7、MRE<0.2)。
随机森林模型模拟效果整体优于BP人工神经网络和支持向量回归模型,3种模型均具有较好的实用性,能为流域水资源精细化调度及科学管理提供数据基础。
【总页数】6页(P16-20)
【作者】李世林;黄炜斌;陈枭;周开喜;钟璐;曾宏
【作者单位】四川大学水利水电学院;镇雄县水务局;国家电网公司西南分部
【正文语种】中文
【中图分类】TV124
【相关文献】
1.考虑气象因素和BP神经网络的中长期径流预报
2.贝叶斯概率水文预报系统在中长期径流预报中的应用
3.集合预报在南盘江流域中长期径流预报中的应用研究
4.基于集合Kalman滤波的中长期径流预报
5.基于SST的桓仁水库中长期入库径流预报研究
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水库中长期水文预报模型研究(Ⅱ)
水库中长期水文预报模型研究(Ⅱ)杨晓红【摘要】中长期水文预报模型库是水库中长期水文预报系统的核心.本研究面向预报对象,利用多要素预报法探索外界各种因素对水文预报对象的影响,分析预报对象与影响因子的相互联系及其变化的物理成因,利用数理统计方法建立了3个基于径流及其影响因子的成因统计关系的预报模型,分别为投影寻踪回归、时间序列—马尔可夫分析、非线性动力系统学以及神经网络模型,这些模型为有效进行水文对象的中长期预报提供了坚实的基础.【期刊名称】《甘肃科技》【年(卷),期】2011(027)018【总页数】4页(P67-69,119)【关键词】水文预报模型;水文预报对象【作者】杨晓红【作者单位】西安测绘信息技术总站,西安陕西710054【正文语种】中文【中图分类】P338水库长期水文预报系统建设必须符合国家有关信息技术和软件工程的设计规范和要求和国际通用标准，并且兼容水文气象部门的有关技术规范。
在预报方法上，则需要面向预报对象，以国内水文预报行业常用的成熟方法和国际上新研发出来的新方法相结合，从而达到最佳的预报效果，本文对投影寻踪回归、时间序列—马尔可夫分析、非线性动力系统学以及神经网络及小波分析模型进行详细介绍。
1)预测对象:选定的预报对象。
2)预测时效:月、季、年。
3)资料需求:与预报对象相对应的时间长度的水文气象特征量。
投影寻踪回归(简称pp回归)技术的实质是将高维数据通过线性组合方法转换为低维数据，在低维上对数据结构进行分析，以达到便于统计的目的。
PP回归模型采取一系列岭函数的“和”来逼近回归函数。
即式中:Gm(Z)表示第m个岭函数;为岭函数的自变量，它是P维随机变量x在方向上的投影;M为岭函数的个数。
pp回归是运用1984年Friedman教授编制的SMART［1］多重平滑回归计算软件。
SMART模型具有如下形式:式中及岭函数值Gm是模型的参数，模型中线性组合的项数为待定参数。
模型的核心采用分层分组迭代交替优化的方法最终估计出岭函数的项次Mu，岭函数Gm(Z)以及函数 ajm，bim。
改进GM(1,1)模型在中长期径流预测中的应用
１２ 基于粒 子群优 化算 法的参 数求解 ．
准确求解 参数 ａ４ 是使 Ｇ １１ － ｔ Ｍ（ ，）模 型有 更强 的适 应能 力， 进一步提 高模 型 拟合 和 预测 精 度 的关 键 。 粒子 群 优化 算 法 是一种进 化优 化算法 ， 具有个 体数 目少 、 概念简单 、 容易实 现、 收敛快速的优势 ， 已经在 函数 优化 、 神经 网络 训练 、 模糊 系 统控制等领域得 到了很好 的应用 ， 特别适用 于模 型 中参数 的优
于是 ， 以得到 Ｇ １１ 模 型的时 间响应 函数为 可 Ｍ（ ，）
ｘ”（） ＝ ［ ”（ ）一 ］ 一‘ ＋』 ‘ ｔ ｎ ｅ“ 一
Ｏ ｔ
（） ６
式（ ） ６ 即为改变初值条件的灰色微分方程模型 。此微分方 程模型在建模 时充分利 用 了已有 的“ 最少 ” 息 ， 以提高 信 可
摘 要 ： 对基 本 Ｇ １１ 模 型 的 一 些 不足 ， 针 Ｍ（ ，） 将 … 的 第 ｎ个 分 量 作 为 灰 色微 分 模 型 的初 始 条 件 ， 采 用 粒 子 群 优 化 算 并
法率定模型参数， 改进 了基本 Ｇ １ １ 模型 ， Ｍ（ ，） 并将其应 用于中长期年径流量预测 中。结果表明 ： 改进 Ｇ １１ 模型具有 Ｍ（ ，）
求 解 Ｃ：
（ ４）
ｃ＝ ［ ｎ “ （ ）一上 ｅ ］
Ｏ ／
（） ５
１ Ｇ １ １ 模型的改进 Ｍ（ ，）
幕本 Ｇ １ １ 模型将无 明显规律 的原始时 问序 列 ∞ ＝ Ｍ（ ， ） “ （ ） （ ） …，“ （ ） 进 行 累 加 ， 成 序 列 “ ＝ ” １， ２ ， ”ｎ ｝ 生
、 ） ㈩（） ， ｎ｝ ） ）将 （ ， ２， ）， “ ￡ ：∑ 。ｎ。 １ … ㈩（ 其中 （ （
基于改进SCS-CN模型的降水径流预测
作者简介王婉婉（1999—），女，安徽宿州人，硕士研究生，从事水文水资源实验研究。
通信作者周超（1990—），男，安徽无为人，工程师，从事水文水资源实验研究。
收稿日期2023-10-28基于改进SCS-CN 模型的降水径流预测王婉婉1周超2杜富慧1王振龙2（1河北工程大学，河北邯郸056021；2安徽省（水利部淮委）水利科学研究院五道沟水文实验站，安徽蚌埠233000）摘要本文利用淮北平原五道沟实验站1972—2021年降水径流106场实测资料，以径流曲线模型（SCS-CN ）为基础，确定了该地区的径流曲线数（CN 值），对模型参数进行了敏感性分析，引入降水量与前期影响雨量优化模型主要参数（CN 值），验证期（2010—2021年）借助模型效率系数E 、R 2及RE 对传统SCS-CN 模型及改进后模型进行可靠性检验。
结果表明：（1）降水量P 和初损率λ为定值时，CN 值越大，对径流预测结果的影响越大；计算径流量Q 随初损率λ的增大呈减小趋势；随着CN 值增大，计算径流量Q 及初损率λ对CN 值的变化敏感性越低；当降水量越大时，初损率λ对降水量的敏感性越低，初损率λ的取值对计算径流结果的影响可以忽视。
（2）参数优化后的SCS 模型中的R 2=0.864，E =0.780，模型总体平均相对误差为26.67%，标准SCS-CN 模型的R 2=0.782，E =0.230，模型总体平均相对误差为366.67%，改进后模型评价指标均高于标准SCS-CN 模型，对研究区的径流预测更具有适用性。
关键词径流曲线模型；降水径流；前期影响雨量；初损率中图分类号TV121+.1；S164文献标识码A文章编号1007-7731（2024）01-0100-06地表径流作为水文循环的关键部分，是集雨灌溉的主要来源[1-2]，但其会加剧土壤侵蚀、水源污染、洪涝灾害以及养分流失等[3-4]，开展径流水文模拟研究，是进行产流预报、土壤侵蚀预报的重要基础。
中长期水文预报方法应用研究
采 用遗传算法选择最佳投影方向 ，并检验模型精
度 是 否 达 到 要 求 ； ） 用最 佳 投 影 方 向进 行 预 报 ９利
骤 ２ ～ ） 共 随机 生 成 种 群 为 ＮＮ 的投 影方 向 ； ）６ ， ８）
的权值和阈值使误差平方和最小。实践证明 ， 这种 模型具有很强 的映射能 力 ，有关水文专家研究发 现， 三层结构的 Ｂ Ｐ网络就网络 拓扑 结 构 如 图 １所 示 。
展 ， 国 民经 济 各部 门 对水 文 预 报提 出 的要 求越 来
种 关 系发 展 ， 而 进行 预 报 。它是 中 长期 预报 的一 从
个重要手段。 模 型 的基 本 方程 式 ：
ｙ ｂ ＋ ｌ ＝ ０ ６ ＋… ＋６ ＋
８ Ｎ（ ， ～ ０ｏ ） ｒ
（ ） １
这 里 ｂ， 一 ６，２ 是 与 ｏ ， ｃ 都 ｂ ｒ 扰 ）这就是 Ｐ元线性 回归模 型 。 ，
算法 ，它的 学 习原 则 是 通 过 方 向传 播 来调 整 网络
报 因子 在 选 择 方 向上 投 影 ； ） 行 Ｒ 阶 Ｈｅｍｉ 岭 ４进 ｒ ｔ ｅ 函数拟 合 ； ） ５ 用最 小 二乘 法 求 Ｒ 阶 Ｈｅｍｉ ｒ ｔ ｅ多项式
权重系数 ； ） ６ 计算出预报 对象的拟合值 ； ） ７ 重复步
１２ 人 工神 经 网络预 测 技 术 ．
… ， 无 关 的 ％
越 高 ， 仅 要 求 有 较 高 精 度 的 短 期预 报 ， 且 要 求 不 而 预 见 期更 长 的 中长 期预 报 【 ｔ 叫。
经 过 前人 的不 断 努 力和 探 索 ， 目前 中长 期 水 文 预 报 方 法 已 日趋 成 熟 。 中长 期水 文预 报 方法 大体 可
解析中长期水文预报技术研究与应用
中长 期水 文预报是根据 以前 的数 据对水文情况做 的预测 与 要 是 把前 期 的 大气 环 流 特 征 的 高 空 气 象 要 素 与 后 期 的 水 文 要 素
分析 ， 对 在 未 来 可 能 出现 的 灾 害 ， 采取及 时有效 的措施 ， 使 损 失 建 立起 相 关 联 系 ， 以方 便 后 期 的水 文 预 报 。大 气 降 水 是 河 川 Ｉ 径流 降到 最 小 ， 争 取 效 益 最 大 化 。 社 会 在 不 断进 步 ， 科 学 技 术在 不 断 的 主 要来 源 ， 是 大气 环 流 造 成 的结 果 。刘 清 仁 经 过 长 期 和 超 长 期 发展 ， 水 文 预报 对 国 民经 济 越 来 越 重 要 。大 中小 型 水利 的修 建 和 的水 文 预 报 ，对 松 花 江 流 域 的水 文特 征 以及 旱 灾 害 发 生 的 基 本 运 行 管 理 ， 都 对 水 文 部 门 提 供 的 中长 期 预 报 的准 确 性 和 可 预 见 规律做 了彻底 的分析 ：李永康 等在 长江 中 卜 游梅 雨期和夏季旱 周 期提 出 了严 格 要 求 。显而 易见 ， 中长 期 水 文 预 报 对 国 民经 济 的 涝 的特 征 的基 础 上 ， 又研究了灾害发生前 的大气环流特征 ， 进 一 发 展 是 非 常重 要 的 。但 是 ， 我 国的 中 长 期水 文 预 报 还 处 在初 级 阶 步 认 识 了对 于 预 测 旱 涝 灾害 有 帮 助 的 若 干 环 流 因 子 。总 结 起 来 ， 段， 还 在 不 断 地 摸爬 滚 打 中 。 成 因分析法有 以下几种 ： 天气 学方法 、 海温 分布分析 法 、 概率统 计预报等 。
０年代 模 糊 数 学 预 测 方 法 开 始崭 露头 角 。陈 守 煜 等 把模 糊 进 行 水 文 预报 。水 文 预报 主 要 分 为两 大 类 ： 单 因素 预 报 和 多 因 素 世 纪 ８ 集 的 应 用研 究运用到水 利、 水 文、 水资源与环 境科 学领域 中， 并 综合预报 。单因素预报是根据水文 要素 的历史变化规律， 推断 出 模 糊 随机 系 统 分 析 体 系 就 诞 生 了 ， 随 后 又 建 该 要 素 在 未 来数 值 出现 率 最 大 的 ，就 可 以推 断 出未 来 的 水 文 变 与 系 统 分 析 相 结 合 ， 化情况 ， 常 用 的方 法 有 历 史 演 变 法 、 周 期 分 析 法 和 平 稳 时 间 序 列 立 了模 糊 模 式 识 别 预 测 模 型 。引 进 模 糊 分 析 方 法 提 高 了 中 长 期 但 由于 它 的 信 息 具 有 非 常 强 烈 的 主 观 性 ， 在 法 三 种 。 多 因 素 综 合 预报 法 是 怎 样 合 理 选 择 因 子个 数 ，进 行 模 水 文 预 报 的精 确 性 ， 定 程 度 上 受 到 了 限制 。 拟， 并 使 拟 合 效 果 与预 报 效 果 一 致 。得 出 的预 报 值 是 根据 因子 数
流域产汇流过程的理论探讨及其应用
流域产汇流过程的理论探讨及其应用一、本文概述本文旨在深入探讨流域产汇流过程的理论基础及其在实际应用中的重要性。
流域产汇流是水文循环中的关键环节，它涉及到水从地表、大气和地下水体中被汇集到河流、湖泊等水体中的过程。
这一过程的深入理解对于水资源管理、洪水预报、生态环境保护等领域具有重要意义。
本文将首先回顾流域产汇流过程的基本理论，包括产流机制和汇流机制。
在此基础上，我们将探讨不同流域类型、不同气候条件下的产汇流特性，以及这些特性如何影响流域的水文过程。
随后，我们将重点讨论流域产汇流模型的发展和应用，包括物理模型、数学模型和遥感技术的应用。
本文还将关注流域产汇流过程在实际应用中的案例研究。
我们将通过具体案例，分析流域产汇流过程在不同领域的应用，如洪水预报、水资源规划、生态环境保护等。
通过案例分析，我们将展示流域产汇流过程理论在解决实际问题中的有效性，并探讨其在实际应用中的挑战和发展方向。
本文旨在全面深入地探讨流域产汇流过程的理论基础和应用实践，为相关领域的研究和实践提供有益参考。
通过本文的阐述，我们期望能够增强对流域产汇流过程的理解，推动其在水资源管理、生态环境保护等领域的广泛应用。
二、流域产汇流过程的理论基础流域产汇流过程的理论基础主要源于水文学、水力学、气象学以及地理学等多个学科。
这些学科共同构成了理解和分析流域产汇流过程的框架。
产汇流过程描述了雨水或融雪如何在流域内分布、转化和汇集，并最终形成地表径流或地下水流的过程。
在产汇流过程中，降雨或融雪首先转化为地表径流或入渗成为土壤水。
这个过程受到许多因素的影响，包括降雨强度、土壤类型、植被覆盖、地形坡度等。
土壤水一部分会转化为地下水流，一部分则通过蒸发、植物蒸腾等作用回到大气中。
地表径流则会沿地形流动，汇集到河流或湖泊中。
产汇流模型是描述这一过程的数学模型。
常见的产汇流模型有流域水文模型、单位线模型、SCS曲线模型等。
这些模型通过数学公式和参数，模拟降雨或融雪在流域内的转化和汇集过程，从而预测流域的径流量和洪水过程。
基于多模型的黄河源区径流极值情景预测
第３０卷第３期２ ０ １ ２年３月水 电 能 源 科 学Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ＰｏｗｅｒＶｏｌ．３０Ｎｏ．３Ｍａｒ．２ ０ １ ２文章编号：１０００－７７０９（２０１２）０３－００２７－０４基于多模型的黄河源区径流极值情景预测王晓燕，杨 涛，王 波，李会会，郝晓博（河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京２１００９８）摘要：基于ＨａｄＣＭ３提供的未来情景，采用ＨＢＶ模型、新安江模型、ＴＯＰ模型和径流极值的评估方法，分析和预测了气候变化下黄河源区径流量的变化情况。
结果表明，三个模型均能较好地模拟黄河源区唐乃亥站的历史径流系列；在Ａ２和Ｂ２情景下，黄河源区未来多年平均径流量呈减少趋势，径流年内分配的变化表现为夏、秋季节的径流量显著减少，而冬、春季节的径流变化趋势随水文模型的变化而变化；未来高流量事件的发生频率呈减少趋势，洪水强度可能会进一步缓和，而冬季低流量事件频繁发生的可能性增加。
关键词：径流；极值；情景预测；黄河源区中图分类号：ＴＶ１２１；Ｐ４６８文献标志码：Ａ收稿日期：２０１１－０７－２５，修回日期：２０１１－１０－０８基金项目：国家自然科学基金资助项目（４０９０１０１６，４０８３０６３９）；水文水资源与水利工程科学国家重点实验室自主探索课题基金资助项目（２００９５８６６１２，２００９５８５５１２）；中央高校基本科研业务费基金资助项目（２０１０Ｂ００７１４）作者简介：王晓燕（１９８６－），女，硕士研究生，研究方向为气候变化下水文极端事件变化规律，Ｅ－ｍａｉｌ：ｈａｏｒｅｎｗａ＠１２６．ｃｏｍ 黄河源区指唐乃亥水文站以上的流域，是黄河流域的主要产水区，对全球气候变化的响应十分敏感。
在全球气候变暖的背景下，黄河源区水资源对气候变化的响应研究被广泛关注，Ｘｕ Ｚ Ｘ等［１～３］分别分析和预测了黄河源区径流的未来变化趋势，指出研究水资源对气候变化的响应，除了解径流多年平均状态的响应外，还需评估旱涝等极端水文事件的响应；政府间气候变化专业委员会（ＩＰＣＣ）研究表明［４］，全球气候变暖将导致全球水文循环加剧，可能使未来极端水文事件的出现频率增加；Ｍａｕｒｅｒ Ｅ Ｐ等［５］指出径流极值的预测对选择的水文模型有较大的敏感性。