[发明专利]复杂地形流域的降水预报预警系统

说明书

本发明公开了一种复杂地形流域的降水预报预警系统，包括天气实况数据模块、天气预报数据模块、预报检验模块、信息查询模块和后台管理模块；所述天气实况数据模块包括采集的降雨量、面雨量、土壤湿度和实时预警数据；所述天气预报模块包括短时临近预报模块、短中期预报模块和长期预报模块：所述预报检验模块，针对流域范围内预报的降雨量和有效面雨量，与实际的监测结果进行检验，得出预报的准确率、偏差。本发明针对降雨量预报范围不精细、预报准确率低的问题，利用最新的雷达、快速同化和多种模式等数值预报结果，并结合流域范围内实际的下垫面条件，研发未来6小时逐小时更新的降雨量预报产品，该产品将有效的弥补现有降雨量预报的时间和准确率不足。

技术领域

本发明涉及一种水电调度指挥系统，尤其是涉及一种在复杂地形流域降水预报预警系统，属于水电应急管理及信息技术领域。

背景技术

科学、安全的水电生产调度，不仅关系水电行业经济效益，也关系国计民生。水电部门通过科学的调度，在洪峰来临之前开闸发电，既提高了经济效益，也可防止溃坝、有效防范洪水对人民生命财产的影响。而对水电生产调度最直接的影响因素就是大气降雨量的多少。但由于对于山区的特殊地形地貌，自然灾害种类多、灾情重、发生频率高，特别是接连出现严重洪涝、干旱等极端天气和气候事件，严重威胁着水电生产调度安全。

目前气象部门提供的气象服务，主要以国家站气象预报来代替流域监测专业预报，存在着“以点代面”的不足，且时间间隔仍以日为单位，更新频次仅1 日2次，气象服务精细化程度与水电精益调度需求还有差距，还需增加流域面上的气象测站，增加监测数据、预报频次来提高降水预报精度，精益指导水电站的生产调度。

在此背景下，迫切需要利用气象部门资源，融合应用既有遥测雨量站与气象部门观测站进行数据交换共享，研究提高水电站短中期降水预报准确率与预见期，为生产调度提供更精细化的气象预报产品，助力实现梯级水库水位精益控制降低耗水率。

现有的遥测雨量站监测密度约100km左右，难以对降水持续时间短、降水强度大的中小尺度天气系统进行有效的监测。

现有的降雨量预报主要是一个区域范围内概率性的预报结果，准确率较低，从一次降水过程分析，从开始降水到形成汇流，最后到电站库区，时间大约为 6-12小时，而目前没有一个相对应的0-12小时的降雨量预报产品；另一方面，现有的调度指挥是在降雨已经落在地面后，根据雨量站的实时监测结果来判断降雨量的情况，经过层层上报、指挥部决策会商、下达指令等一系列的预案流程后，最后留给电站实际采取措施的时间就不多。

面雨量是根据流域内每个雨量站监测的雨量累加之和求平均得到的值，在实际生产环境中，依据面雨量作为流域内可能形成多少汇流的参考值与实际形成的汇流有很大的差异，往往实际的汇流比依据面雨量计算出来的汇流小，主要是由于土壤吸收水分、地下渗透、水分蒸发等因素会导致降雨到达地面后造成损耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对降雨量预报范围不精细、预报准确率低的问题，实现对降水持续时间短、降水强度大的中小尺度天气系统进行有效的监测，实现0-12小时内的降雨量预报。

为解决上述技术问题，本发明提供一种复杂地形流域的降水预报预警系统，包括天气实况数据模块、天气预报数据模块、预报检验模块、信息查询模块和后台管理模块；

所述天气实况数据模块包括采集的以下数据：

降雨量数据：流域范围内遥测雨量站和气象局自动监测站实时监测的降雨量；

有效面雨量数据：通过有效面雨量算法，实时计算得出流域范围内的有效面雨量；

土壤湿度数据：土壤水分监测站实时监测到的土壤湿度数据；

实时预警数据：针对流域范围内关键点的降雨量和有效面雨量，利用预警算法实时计算的结果与各关键点设定的阈值条件匹配，给出提示信息；