概率洪水預報模型應用研究

2.2萬字 67頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要
現(xiàn)行的水文預報一般都是確定性預報，即提供的是定值預報結(jié)果，然而由于自然水文過程的復雜性和人類認識水平的局限性，應用水文模型進行模擬和預測時，不可避免地存在著諸如輸入、模型結(jié)構和參數(shù)等眾多的不確定性。由于這些不確定性的存在，導致了水文預報結(jié)果必然也存在著不確定性，進而影響了決策的準確性。因此，如何去認識和描述這些不確定性，提供洪水概率預報，逐漸成為當前水文科學的研究熱點之一。
BFS是一種基于貝葉斯理論框架的短期洪水預報理論，它將預報過程的不確定性劃分為輸入（主要是遇見期內(nèi)降雨）的不確定性和水文的不確定性（包括模型結(jié)構、參數(shù)等），但它不直接處理模型內(nèi)部的不確定性，代之以考慮模型輸出的不確定性原則上它可與任意水文模型耦合。利用黃河流域龍門-潼關河段作為研究對象，在確定性預報馬斯京根法河道洪水演算的基礎上，利用BFS系統(tǒng)中的HUP不確定性分析技術進行概率洪水預報。首先，根據(jù)預報變量觀測值和預報變量預報值進行邊際概率預報估計，然后進行正態(tài)分位數(shù)變換，即將偏態(tài)分布轉(zhuǎn)為正態(tài)分布，再進行先驗分布和似然函數(shù)估計，最后進行預報變量后驗分布估計，即得概率分布。通過對研究對象的研究發(fā)現(xiàn)，概率洪水預報的結(jié)果精度與作為輸入值的確定性預報結(jié)果有關，但概率洪水預報的精度高于確定性預報。


關鍵詞：概率洪水預報；馬斯京根法河道洪水演算；貝葉斯預報系統(tǒng)