[发明专利]基于典型经验模式的应急洪水预报方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于典型经验模式的应急洪水预报方法，属于洪水预报技术领域。

背景技术

根据当前的气象预报发展水平和预报精度，可利用的短期降雨预报信息主要指未来24h和48h的降雨预报信息。随着洪水预报理论的丰富与预报技术的不断发展，预报的精度和预见期都有了很大程度的提高，洪水预报信息应用于水库调度越来越受到重视。既然落地雨预报(即洪水预报)是水库调度的依据，那么水库调度对洪水预报就有着更高的要求：在任何情况下都能及时、准确地进行预报。

在国内水库调度综合自动化系统中，洪水预报方案以新安江模型、API模型两种模型为主。两种模型方法对流域降雨资料的及时性、完整性要求较高，必须有齐全的降雨和水文控制站资料，通过成型的洪水预报程序，经复杂运算后形成最终预报方案，且对通信畅通率、自动化系统稳定性和网络稳定性的依赖性强，只能解决正常情况下(包括道路、交通、通讯、电力、信息采集传输等正常)的洪水预报问题；而对于大洪水、特大洪水期间出现的非常情况下(一般产生道路、交通、通讯、电力、信息采集传输等容易发生中断)的洪水预报可能会出现不能及时做出甚至无法做出的严重问题，因此有必要针对自身实际情况编制应急洪水预报方案，使洪水预报能够全天候进行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于典型经验模式的应急洪水预报方法，以历史实测历史洪水和设计洪水为基本资料，根据水文现象在本流域上的相似性这一原理，编制应急洪水预报方案。

为解决上述技术问题，本发明提一种基于典型经验模式的应急洪水预报方法，包括以下步骤：

1)对历史实测洪水主相关要素进行统计分析，作为应急洪水预报的基本依据数据集；

2)对10年一遇以下洪水采用插值法进行细化，按照细化内插法得到设计洪水过程线表；

3)将历史实测洪水的主相关要素视图化，建立以“过程降水量P+前期影响雨量Pa”值为横坐标，起涨流量为纵坐标的历史洪水点聚图，并根据“过程降水量P+前期影响雨量Pa”值依次标出一般洪水、小洪水、中等洪水、大洪水、特大洪水的范围；

4)依据历史实测洪水主相关要素值和设计洪水过程线表进行分阶段预报，包括第一阶段定性预报，第二阶段定量预报，第三阶段退水预报。

前述的步骤1)中，历史实测洪水主相关要素包括洪水编号、洪峰流量、前期土壤含水量Pa值、起涨流量、过程降水量P、7天洪量、P+Pa值和径流系数。

前述的步骤1)中，对历史实测洪水要素进行统计分析采用列表统计或者绘图的方式。

前述的步骤1)中，所述一般洪水、小洪水、中等洪水、大洪水、特大洪水的划分标准为：选定流域当P+Pa<90时为一般洪水，当90<P+Pa<120是为小洪水，当120<P+Pa<150时为中等洪水，当150<P+Pa<190时为大洪水，当P+Pa>190时为特大洪水。

前述的定性预报是指根据当前洪水的前期土壤含水量Pa值、起涨流量、过程降水量P，在所述步骤3)的历史洪水点聚图中得到一个数据点，根据该数据点所在的位置做出小洪水、中等洪水、大洪水或特大洪水的预报。

前述的定量预报是指根据当前洪水的前期土壤含水量Pa值、起涨流量、过程降水量P，在所述步骤3)的历史洪水点聚图中得到一个数据点，选择与该数据点最靠近的历史洪水过程进行定量预报。

前述的最靠近是指与该数据点直线距离最短。

前述的退水预报是指当前洪水的洪峰出现后与历史实测洪水的洪峰、峰前洪量进行比较，以洪峰相似为主，峰前洪量相似为辅，选择与当前洪水相似的历史洪水的退水过程来预报本次洪水的退水过程；如果当前洪水为历史最大，远远超出历史实测最大洪水，则用已经出现的洪水与不同频率的设计洪水进行对比，找相似的上涨过程，然后选用200年、300年一遇或者更大的设计洪水过程来预报本次洪水的退水过程。

本发明所达到的有益效果：

(1)本发明利用已经绘制的P+Pa、起涨流量与历史洪水点聚图，采用分阶段预报方法，有助于针对实际洪水情况以及流域特点作出更加准确的判断，在降雨过程中即可做出将发生超过某一级别(比如20年一遇)洪水的定性预报，预见期的提前对于防汛决策意义重大。洪水过程需要时间，定量预报的预见期很长，在最早的抗洪抢险工作中，意义小于定性预报。在定性预报的基础上再定量预报，将会更好地发挥洪水预报的重要作用。