中小河流洪水预报预警问题与对策及关键技术应用.docx

中小河流洪水预报预警问题与对策及关键技术应用
 
 
 
 
 
   
 
 
 
【摘要】中小河流洪水预报系统是一个具有较高复杂性的系统，其洪水预报效能也直接影响着我国整体经济的发展以及行勘测、分析，在构建模型之前，需要充分了解水文的循环运作流程，对其进行全面的认识与判断，确定构建、利用模型的必备过程。当充分了解、明确水文循环的基本原理与过程后
，需要针对关键性、重要的环节进行控制，利用计算机语言对相关数据、数字信息进行转化，对控制过程进行针对性编程操作，开发并运营模型。对不同的分布式水文模型，有不同的水循环语言要求，有的简单、有的复杂。常见的简单型模型包括水量平衡模型，构建过程中易于编写与操作；常见的较难型包括非线性偏微分方程模型，其编程操作较为复杂，需要运用一定的数值分析法，对原方程进行演算、推进、转化，同时利用适宜的数字语音编写出来。
完成编程后，需要对运算进行调试，随后才可完成转化，实现水文模型的构建。通常情况下，构建水文模型，需要具备验证模块、参数确定模型，进而通过人工调试率、参数自动优选算法等实现对水文参数模型的的确定，当确定并完成参数验证后，可利用模型进行数据测绘与预报。但验证模块未能通过时，需要及时分析模型存在的问题，适当调整，再次验证，符合基本要求后，满足构架、模型参数后才可继续投入使用。

第一，运用数值分析法对模型参数进行确定。通过构建相邻单元的网格联系确定相关参数，此方式主要应用于模型架构复杂、有较多运算步骤的情况下，常见的包括SHE 模型等；
第二，运用概念性水文模型推断单元网格中单独网格的净雨量，随后采用演算汇流的方式确定河流出口区域最终的面流量数据。此方式主要应用于模型架构简单，运算步骤较少的情
况下，常见的包括SWAT 模型。
第三，合理的确定模型参数。在分布式水文模型中，数据类型通常是数集形式，通过参数对河流区域的断面量进行展示，同时展示出气候环境的变化，常见的确定水文模型参数的方式
包括：利用概念性网格单元，在保证原模型架构参数不变的情况下，根据实际变换空间确定数据，以空间信息图为参考确定运算模式；利用重构网格单元的基本框架参数的形式，对模型空间、物理性质等进行重置，并使用简易数值进行运算；利用简单空间数值通过某种关系与原模型的具体数据参数相联系，综合上述两种方式，构建模型数值之间的统计联系关系，从而获取实际参数运算模式。


该技术基于多源信息融合的雨量实况场、雷达智能外推和GＲAPES-3 km 模式，通过最优融合技术构建逐分钟级精细化网格降水实况，并利用多尺度光流法技术进行分钟级临近降水预报，提供未来2 h 逐10 min全国精细化降水预报。利用气象水文耦合技术，将降雨数值预报结果和洪水预报结果进行耦合，降雨预报精度提高了3%～5%，洪水预报的预见期从过去的1 d 延长到3 d。该技术已经于
2020 年4 月正式成为中国气象局精细化降水预报业务体系组成部分，并在汛期前正式落地国家级智能网格降水系统平台并投入业务应用，为突发性精细化降水的临近预报提供技术支撑。

该技术通过