柴河水庫洪水預(yù)報方法研究及其應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、碩士學(xué)位論文柴河水庫洪水預(yù)報方法研究及其應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)柴河水庫洪水預(yù)報方法研究及其應(yīng)用系統(tǒng)開發(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：21406162指導(dǎo)教師：王國利完成日期：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，時空分布不均一直是我國降雨的主要特點，尤其是近年來，氣候的變化和人類活動的加劇，導(dǎo)致洪澇災(zāi)害與水資源短缺的矛盾日漸突出。隨著我國經(jīng)濟規(guī)模的增長，水資源的優(yōu)化配置逐漸成為社會的焦點之一，如何合理的開發(fā)利用水資源成為當(dāng)下科研工作者的研究重點。洪水預(yù)報技術(shù)的發(fā)展是提高洪水資源利用效率的關(guān)鍵驅(qū)動力。本文以柴河流域為研究背景，通過分析流域基本情況，發(fā)現(xiàn)原有洪水預(yù)報方案預(yù)見期較短且預(yù)報精度不足，已經(jīng)不能滿足洪水預(yù)報作業(yè)的要求。因

3、此本文根據(jù)流域特點，基于動態(tài)蓄水容量曲線改進了預(yù)報模型，同時采用分類預(yù)報的方法，顯著提高了洪水預(yù)報的預(yù)報效果，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了基于CS結(jié)構(gòu)的柴河水庫洪水預(yù)報系統(tǒng)，對于柴河水庫的調(diào)度決策具有十分重要的應(yīng)用價值。本文的主要研究內(nèi)容和研究成果如下：（1）通過分析柴河流域現(xiàn)有的預(yù)報資料、洪水形成原因以及洪水預(yù)報的影響因素，闡明了制定柴河水庫洪水預(yù)報方案時需要重點考慮人類活動對產(chǎn)、匯流過程的影響。（2）圍繞集合預(yù)報降雨數(shù)據(jù)的可利用性展開分析，采

4、用TS評分、Brier評分以及Talagr分布圖等多種評測指標(biāo)對ECMWF、NCEP、UKMO提供的3種集合降雨預(yù)報產(chǎn)品的短期預(yù)報效果進行評估，并根據(jù)評估結(jié)果選取預(yù)報效果較好的一種，通過“三率”分析，進一步確定集合預(yù)報數(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)合水庫上游水利工程狀況和水田面積分布，推求人類活動對洪水過程的最大影響量，并根據(jù)動態(tài)蓄水容量原理分別改進了新安江模型和TOPMODEL模型，使產(chǎn)流預(yù)報合格率分別達(dá)到9

5、5%和90%；另一方面，考慮到匯流模型中缺乏對人類活動影響的考慮，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，分別進行匯流模擬，取得了不錯的模擬效果。（4）在改進的新安江模型基礎(chǔ)上，采用較為成熟且交互性強的CS架構(gòu)和MVC設(shè)計模式設(shè)計并開發(fā)了柴河水庫洪水預(yù)報系統(tǒng)，可以實現(xiàn)集合預(yù)報數(shù)據(jù)的獲取、評估，新安江模型的參數(shù)率定以及兩種不同驅(qū)動數(shù)據(jù)下的洪水模擬等功能，顯著提高了洪水預(yù)報的效率，簡化模型構(gòu)建的步驟，為水庫防洪調(diào)度工作提供了更