中国洪水预报系统中动态考虑雨量站列表与权重研究

发布时间：2024-07-05 05:53

　　中国洪水预报系统功能完善、架构完整,但在雨量站及其流程控制上仍可进一步完善。为此,分析了雨量站变迁给洪水预报带来的影响,并给出了两套解决方案,最佳方案用于修改系统,即基于流域特征按照泰森多边形法动态确定雨量站列表和权重;临时解决方案,即剔除哑站后将权重同倍比放大。实例应用结果表明,改进的雨量站数据控制流程有助于改善预报方案。研究结果对提高中洪系统的应用效果及相关系统的设计研发等具有重要意义。

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【部分图文】：

图1十屋流域每年汛期有暴雨记录的雨量站点数量变化过程

十屋水文站是东辽河支流小辽河的出口控制站，控制流域面积1108km2。十屋流域是东辽河重要的产流区之一，对王奔站的洪水预报及辽河三江口地带防洪减灾决策有着重要的意义。十屋流域内的雨量站数量变化很大，以每年汛期（6～8月）的暴雨记录为准，自1956年建站以来，1965～1983年....

图2基于流域特征按泰森多边形法确定雨量站列表和权重的算法流程图

改变水文预报系统的数据控制流程是动态考虑雨量站变化的最佳方案，即对每场次洪均做一个站点列表判断并按照某标准（如泰森多边形法[9]）重新计算权重。按泰森多边形法计算权重，除了使用第三方插件外，还可用提取出的流域栅格数据（如DEM)[10]按图2方法快速计算，主要步骤如下。步骤1D....

图3十屋流域2011、2017年基于DEM自动确定的雨量泰森多边形

最佳解决方案需修改中洪系统的代码，但该系统不开源所以很难实现，可考虑在第三方产汇流模块中增加雨量站表剔除哑站后权重同倍比放大的处理模块作为临时解决方案，其原理见图4。主要假定为：(1)次洪的时间段内无降水或降水特别少的站点为“哑站”，注意当流域面积较大或降水事件的局地性特别明显时....

图4在第三方产汇流模块中增加剔除哑站后权重同倍比放大流程图

图3十屋流域2011、2017年基于DEM自动确定的雨量泰森多边形十屋流域的简单分析表明，剔除哑站后权重同倍比放大给降雨极值带来的误差在-4.5%～0.8%之间，给降水总量带来的误差在-2.1%～1.4%之间，暂未发现“哑站”数量与处理误差之间的明显关系，见表2。

本文编号：4001137