预报系统在水灾预报中的运用研究 预报系统在水灾预报中的运用研究 预报系统在水灾预报中的运用研究
洪水灾害是当今主要自然灾害之一。广西河流水系众多,由于受季风气候与自然地理条件影响,降水的时空分布极不均匀,洪涝灾害频繁已成为制约广西经济社会可持续发展的主要因素之一,防洪减灾的任务艰巨而迫切。崇左水文站是左江中游控制站,位于广西崇左市江州区内,做好左江崇左水文站的洪水预报不仅对崇左市的防汛抢险意义重大;同时下游郁江南宁水文站的洪水主要由左江、右江洪水组成,做好左江崇左站的洪水预报是做好首府南宁市洪水预报的基础和关键环节。
1流域概况 2预报断面的基本情况 3预报方案说明
3.1洪水预报系统简介洪水预报系统[1]是水利部水文局研究开发的一套具有通用性强、功能全面的洪水预报系统,它是基于规范化、标准化的软硬件环境和数据库管理系统、采用模块化结构的洪水预报系统,在实测降雨及未来天气形势分析的基础上,能分别完成大江大河干支流主要控制站、防洪重点区、重点水库和蓄滞洪区不同预见期和精度的洪水预测预报。同时,作为一个通用化的软件平台,很容易地通过构建、移植到全国各流域机构、省及地区水文部门,以便迅速建立相应的洪水预报系统,满足各地防洪减灾要工作对洪水预报的需求。该系统使洪水预报方案的构建、模型参数率定、实时作业预报和预报成果信息发布等环节连为一体,大大节省了洪水预报的时间。同时该系统的人机交互技术最大程度地将预报员的经验与系统相结合,大大地提高了预报精度。目前洪水预报系统在全国各大流域及各省市水文机构得到广泛的应用,取得良好的预报效果。 3.3方案属性崇左站段面预报方案包括产流和汇流两种方案。产流主要为区间产流,采用新安江三水源蓄满产流模型计算;汇流为区间坡面汇流和河道汇流,分别采用拉格朗日滞后演算法和马斯京根法计算。崇左站断面预报方案属性如下:
(1)预报站码:80702400(崇左);
(2)时段长度:3h;
(3)预见期:16个时段(48h);
(4)预热期:30d;
(5)输出类型:河道流量;
(6)输入个数:4个;
(7)输入类型:采用3个河道输入和1个流域输入。根据所建方案,生成新和、龙州、宁明站~崇左区间流域边界,见图2。预报方案区间面平均雨量计算采用泰森多边形法。 3.5预报方案参数成果崇左站断面率定采用1991-2006年洪水摘录资料,总体过程模拟确定系数0.979,达到甲级标准。
4预报方案的评定与检验 4.1方案率定与成果检验洪峰流量预报以实测洪峰流量的20%为许可误差,峰现时间取两个计算时段长(6h)为许可误差,洪量预报以实测洪量的20%为许可误差。率定期洪峰流量合格61场,合格率91%,达甲级标准;峰现时间合格55场,合格率82%,达乙级标准;洪量合格场次64场,合格率94%,达甲级标准。见表2。检验期洪峰流量合格12场,合格率86%,达甲级标准;峰现时间合格10场,合格率71%,达乙级标准;洪量合格场次13场,合格93%,达甲级标准。预报方案检验成果见表2。
4.2参数合理性分析从率定过程和检验结果看,率定期确定性系数为0.979,检验期确定性系数为0.941,均达到甲级标准。各参数拟合较好,参数取值基本上符合流域及河道传播特性。
4.3方案适用范围及限制条件本预报方案河道汇流采用MSK法,区间产汇流采用SMS_3和LAG_3法。方案适用于线性洪水扩散的河道及南方湿润和半湿润蓄满产流地区,洪水预报的应用效果良好。经精度评定后,该预报方案洪峰流量、洪量预报达到甲级标准,峰现时间预报达到乙级标准,可用于发布正式预报。在率定及检验过程中还发现,由于受水利工程影响较大,致使部分洪水场次峰现时间误差较大,故在实际预报中,要了解并考虑水利工程对洪水的影响。
