清河水库洪水预报误差来源分析及解决方法.docx

清河水库洪水预报误差来源分析及解决方法摘要分析清河水库流域实时洪水预报中出现的误差结合实际工作提出相应解决方法以期提高洪水预报的精度。关键词洪水预报；误差来源；解决方法；清河水库中图分类号TV122文献标识码A文章编号1007-5739（2015）19-0214-021洪水预报常见的误差来源分析（1）水利工程、农田蓄放水误差。流域中常有许多中小型水利工程遇洪水先拦蓄洪水若长期洪水拦蓄不下又大量放水泄洪遇干旱、农业需水季节放水灌溉泄空库容。如此常给洪水预报带来大的误差其大小取决于流域内中小型水利工程的多少。（2）设备故障导致不合理的观测数据或资料缺测。有许多雨量站和水位站在水文遥测系统的运行过程中常遇到各种故障给实时洪水预报带来误差。（3）水文规律简化误差即模型结构误差。如农业活动作用的忽略、降雪作为降雨处理及产流机理简化为蓄满产流、超渗产流等都属于模型结构误差当与实际出入大时就会带来大的误差。（4）流域水文规律的变化。流域水文规律受气候条件和下垫面条件的改变而改变。如北方高寒地区融雪径流形成的洪水与暴雨型洪水的差异雷暴雨、台风雨引起的洪水特征与锋面雨引起的洪水特征差异等及人类活动如森林的大面积砍伐、开挖人工河渠、修建大型水库、水土保持影响等都会给水文规律带来大的影响也会给实时洪水预报带来一定的误差。（5）水文资料观测误差和雨量资料代表性误差。2预报模型的误差清河水库洪水预报包括产流预报和汇流预报两部分。清河水库的产流预报现有4种模型：即水箱模型、新安江模型、大伙房模型、蓄满产流模型进行洪水预报经多年实践经验蓄满产流模型预报精度比较高达到84%左右新安江预报精度为83%接近蓄满产流模型大伙房、水箱模型预报精度相对较低为75%左右；蓄满产流模型适合本流域的特点是清河水库产流预报一直采用的模型其他模型预报起到参考、对比的作用。汇流预报主要应用单位线法包括雨强单位线和检验单位线两部分[1]。3蓄满产流模型原理清河水库流域蓄水量每年从5月1日开始计算5月1日起土壤上下层初始含水量分别为Pa上=0mmPa下=50mm上、下层最大土壤含水量分别为Pam上=45mm、Pam下=85mm最大土壤含水总量130mm。P′=P+Pa上-45-ER=P′-（85-Pa下）×（1-e-0.012×P）其中R─净雨（mm）；P─流域平均降雨（mm）；Pam上─上层土壤最大含水量（mm）；Pam下─下层土壤最大含水量（mm）；Pa上─降雨起始日上层土壤含水量（mm）；Pa下─降雨起始日下层土壤含水量（mm）；E─雨期蒸发量（mm）。4蓄满产流模型误差的解决方法流域平均降雨量的误差直接影响洪水预报的精度清河水库面雨量是一种“以点代面”特殊方法计算得出的经推算值并不是真正意义的实测值。采用泰森多边形法（垂直平分法）来计算流域平均降雨量各雨量站点多少、控制面积的权重也就是雨量站点布设密度直接影响流域平均降雨量的精度雨量站点少必然会降低计算面雨量的精度；雨量站点多计算出的面雨量值代表性好精度高使流域平均降雨量更接近真值提高洪水预报的精度[2]。净雨的误差清河水库产流预报采用蓄满产流模型在清河水库洪水预报中土壤含水量（Pa）分为上层土壤含水量（Pa上）和下层土壤含水量（Pa下）。每年4月末有大的降雨则从这场降雨开始计算Pa否则从每年5月1日开始连续计算降雨开始日Pa上起始值设为0mmPa下起始值设为50mm汛后就不再计算Pa计算的不连续性可带来一定的误差Pa初始值的设定直接影响净雨的准确性而每年的春汛来水量不同选用固定的Pa初始值显然不合理尤其在春汛偏枯、久旱无雨年份的情况下计算出本流域产生净雨的误差较大适当降低Pa的初始值使产生净雨趋近于合理值提高洪水预报的精度[3]。清河水库汇流预报主要应用单位线法包括雨强单位线和检验单位线两部分雨强单位线只有“降雨均匀和中下游”与“降雨在上游”2种分类。当暴雨中心在下游、库区附近时预报精度低尤其是暴雨强度大时预报误差很大不能满足要求如2010年7月21日洪水针对降雨不均匀、库区降雨大的特点采用以下方法提高预报精度：一是尝试了用单站产流做汇流计算的方法效果很好使汇流预报精度有很大提高；二是汇流预报不单纯依靠预报软件灵活应用电子表格做汇流过程解决了产流预报净雨的实时修正从而达到每时段的汇流过程可灵活削减更贴近实际过程；三是有效利用历史洪水在汇流预报过程中对多个预报峰值、峰现时间的选判参考类似的历史洪水数据进行对比分析[4]。经验单位线只有“降雨在中下游”“先小后大先均匀