柴河水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)方法研究及其應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā).pdf

1、碩士學(xué)位論文柴河水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)方法研究及其應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)柴河水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)方法研究及其應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)ResearchoftheFloodFecastingApplicationsystemDevelopmentofChaiheReservoir作者姓名：劉碩學(xué)科、專業(yè)：水文學(xué)及水資源學(xué)號(hào)：21406162指導(dǎo)教師：王國(guó)利完成日期：2017年5月28日大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘

2、要受東亞季風(fēng)的影響，時(shí)空分布不均一直是我國(guó)降雨的主要特點(diǎn)，尤其是近年來(lái)，氣候的變化和人類活動(dòng)的加劇，導(dǎo)致洪澇災(zāi)害與水資源短缺的矛盾日漸突出。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的增長(zhǎng)，水資源的優(yōu)化配置逐漸成為社會(huì)的焦點(diǎn)之一，如何合理的開(kāi)發(fā)利用水資源成為當(dāng)下科研工作者的研究重點(diǎn)。洪水預(yù)報(bào)技術(shù)的發(fā)展是提高洪水資源利用效率的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。本文以柴河流域?yàn)檠芯勘尘埃ㄟ^(guò)分析流域基本情況，發(fā)現(xiàn)原有洪水預(yù)報(bào)方案預(yù)見(jiàn)期較短且預(yù)報(bào)精度不足，已經(jīng)不能滿足洪水預(yù)報(bào)作業(yè)的要求。因

3、此本文根據(jù)流域特點(diǎn)，基于動(dòng)態(tài)蓄水容量曲線改進(jìn)了預(yù)報(bào)模型，同時(shí)采用分類預(yù)報(bào)的方法，顯著提高了洪水預(yù)報(bào)的預(yù)報(bào)效果，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了基于CS結(jié)構(gòu)的柴河水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)，對(duì)于柴河水庫(kù)的調(diào)度決策具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。本文的主要研究?jī)?nèi)容和研究成果如下：（1）通過(guò)分析柴河流域現(xiàn)有的預(yù)報(bào)資料、洪水形成原因以及洪水預(yù)報(bào)的影響因素，闡明了制定柴河水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)方案時(shí)需要重點(diǎn)考慮人類活動(dòng)對(duì)產(chǎn)、匯流過(guò)程的影響。（2）圍繞集合預(yù)報(bào)降雨數(shù)據(jù)的可利用性展開(kāi)分析，采

4、用TS評(píng)分、Brier評(píng)分以及Talagr分布圖等多種評(píng)測(cè)指標(biāo)對(duì)ECMWF、NCEP、UKMO提供的3種集合降雨預(yù)報(bào)產(chǎn)品的短期預(yù)報(bào)效果進(jìn)行評(píng)估，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果選取預(yù)報(bào)效果較好的一種，通過(guò)“三率”分析，進(jìn)一步確定集合預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的可利用程度，為調(diào)度決策提供有利的參考信息。（3）結(jié)合水庫(kù)上游水利工程狀況和水田面積分布，推求人類活動(dòng)對(duì)洪水過(guò)程的最大影響量，并根據(jù)動(dòng)態(tài)蓄水容量原理分別改進(jìn)了新安江模型和TOPMODEL模型，使產(chǎn)流預(yù)報(bào)合格率分別達(dá)到9

5、5%和90%；另一方面，考慮到匯流模型中缺乏對(duì)人類活動(dòng)影響的考慮，本文還根據(jù)初始土壤含水量、降雨中心等指標(biāo)劃分洪水類別，分別進(jìn)行匯流模擬，取得了不錯(cuò)的模擬效果。（4）在改進(jìn)的新安江模型基礎(chǔ)上，采用較為成熟且交互性強(qiáng)的CS架構(gòu)和MVC設(shè)計(jì)模式設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了柴河水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)集合預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的獲取、評(píng)估，新安江模型的參數(shù)率定以及兩種不同驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)下的洪水模擬等功能，顯著提高了洪水預(yù)報(bào)的效率，簡(jiǎn)化模型構(gòu)建的步驟，為水庫(kù)防洪調(diào)度工作提供了更