西津水库实时洪水预报模型

1、西津水库实时洪水预报模型            摘要：论文结合西津水库以上流域的地形地貌、水文气象特征及水库防汛调度的需要，将洪水预报模型、河道洪水演进模型和实时校正模型相结合，建立了实时洪水预报模型。模型软件与水情自动测报系统于1998年初开发完成并投入应用后，由于能及时获取水、雨情信息，水库在防洪、发电和航运方面较为充分地发挥了综合利用效能，取得了明显的社会效益和经济效益。 关键词：预报模型 洪水演进 实时校正 综合利用  1 流域概况西津水库位于广西横县县城上

2、游5 km 处的西津村，是一座以发电、通航为主兼顾灌溉效益的大型水利枢纽工程。水库坝址以上集水面积为80901km2，其中南宁以上集水面积为73301km2，占西津水库坝址以上集水面积的90.6%；南宁西津集水面积为7600km2，占西津水库坝址以上集水面积的9.4%。南宁上游宋村处分为左江和右江，左江发源于越南大凉山，全长为523 km，集水面积为 31500km2，占南宁以上集水面积的43.0%，占西津水库坝址以上集水面积的38.9%；右江发源于云南省广南县，全长为629 km，集水面积为 37600 km2，占南宁以上集水面积的51.3%，占西津水库坝址以上集水面积的46.5%。流域水系

3、及站网分布见图2所示。3.1 洪水预报模型南宁西津的洪水预报采用目前国内外有着广泛应用，在湿润、半湿润地区行之有效的三水源新安江模型1。 产汇流计算为了反映南宁西津流域内水文气象特征的差异，模型分单元面积计算。根据水情自动测保系统在该流域内设计的9个遥测雨量站网（南宁、五塘、邕宁、长塘、那楼、露圩、峦城、新福、西津），将流域分为9块单元面积；单元面积出口与流域出口用河网连接，形成单元面积河网汇流系统；对每一块单元面积分别进行产流、汇流计算，计算出各单元面积的入库流量过程；将各单元面积上的入库流量过程线性叠加，即为南宁西津流域进入西津水库总的入库流量过程。   &#

4、160;2007-04-29         模型参数模型参数的初值是以具有实测水文资料的东班江露圩以上流域作为代表性流域，经模型验证，求得其参数后，在分析参数地区规律的基础上将其移用于无实测水文资料的其它单元面积；分别以日资料和次洪水资料对全流域进行模拟，比较实测值与计算值，优选参数。优选后的模型参数见表1。4 实时校正模型模型预报值与实测值（流量或水位，下同）之间往往存在一定的误差，造成两者间误差的因素很多，若针对某一个单一的因素，它们是难于描述和预见的。实时校正是指在每次预报做出之前，根据当时的实时信息，对预

5、报模型的结构或参数或状态变量或输入向量或预报值进行某种修正，使其更符合客观实际，以提高预报精度。实时校正方法有许多种，主要与所选用的预报模型有关。更确切地说，主要与预报模型的“数学表达形式”及“算法”有关。对线性系统模型已有许多卓有成效的实时校正模型，如卡尔曼滤波、递推最小二乘法、误差自回归模型等3。西津水库实时校正模型选用递推最小二乘法。 离线确定根据历史上多场大、中、洪水的预报流量与实测流量的误差过程分别建立方程组，用最小二乘法原理将其化为正规方程组，求解回归系数。用上述方法求出的各组回归系数分别进行相关分析和方差分析，并用F值对整个回归进行显著性检验，判断其线性关系是否显著。经检验后确定

6、回归系数。离线确定反映了回归系数平均情况。南宁以上左、右江河段设有较多的遥测水位站，利用已获得的实测流量或水位与预报值间的误差信息，通过在线逐时段追踪方法确定回归系数；对预报的流量逐级逐时段进行实时修正。    5 应用实例2001年7月上旬，受第3号台风榴莲和第4号台风尤特的影响，珠江流域分别于7月14日、59日发生了两次大范围的降水过程，郁江及其上游左、右江暴发大洪水，其中右江发生超过历史记录的洪水，郁江干流出现建国以来的最大洪水2；2003年8月25日和9月5日郁江流域发生了两次大的洪水。西津水库实时洪水预报模型对2001年78月洪水和2003年两次大的洪水进行了连续预报。由于能及时获取水、雨情信息，预报较准确，水库在防洪、发