浅析洪水预报中的不确定性来源.doc

浅析洪水预报作业中的不确定性来源浅析洪水预报作业中的不确定性来源山区性河流洪水受流域系统调蓄作用的程度决定洪水预报作业成果的评定结果，而流域调蓄作用对洪水，过程中对于不确定性来源分析甚少各种洪水预报中的不确定性是混在一起处理的但这些不确定性非常值得研究,不能因为采用实时预报方法后精度提高就掩盖了这些不确定性洪水预报中的不确定性主要来源于自然现象本身的随机性、资料的不确定性、预报方案本身不确定性，及统计参数配置优化的随意性 1 自然现象本身的随机性水文现象是各种因素综合在一起的一种非常复杂的自然现象,而致使水文现象复杂化的是自然现象的随机性自然过程的随机波动给物理过程带来了不确定性,因此即使模型尽善尽美,预报误差是不可避免的2 资料的不确定性雨量资料、流量资料、蒸散发和土壤湿度资料的收集传输引起误差,水文站网布设导致误差2.1 雨量资料的不确定性导致雨量资料的误差因素较多,如由于制造方面原因,雨量计本身的测量误差;雨量计测得的雨量对测点地面降雨量的代表性;测站位置;站网测得的面平均雨量与真正的面平均雨量的差别;降雨时空变化影响;各雨量计的时钟以及与水文站的时钟不同步等因素其中最主要的是风的影响及站网布设方面的原因。

这些可能的误差来源都会影响已率定模型预报的过程线和可靠性2.2 流量资料的不确定性流量资料的不确定性对水文模拟可靠性的影响一般小于雨量资料的影响,因为流量资料是流域复杂的降雨径流过程的综合,而雨量方面能提供的仅是流域面上复杂的降雨过程中的点雨量流量资料的不确定性主要来自于水位测量;流速测量;断面测量以及水位流量关系线的率定2.3 蒸散发和土壤湿度的不确定性蒸散发和土壤湿度资料的精度,直接影响着洪水预报以及水文模型的可靠性,流域产汇流的下垫面因素主要由土壤的湿度以及蒸散发能力决定导致蒸散发及土壤湿度的误差最主要的是站网布设方面的原因以及仪器设备的性能3 模型参数的不确定性对已率定模型来说,参数的不确定性不仅反映在对某次洪水确定其真正的参数上的不确定性,同时也包含了通过率定过程引进的资料的不确定在一定目标函数下分别率定多次洪水的参数,从而得到各参数的均值与标准差另外也可以率定出对所有洪水总体最优的一组参数对非线性降雨径流模型来说,对各次洪水分别率定所得的参数均值不等于总体最优的参数值,但如资料系列合适时,应该相当接近4 模型结构的不确定性模型结构的不确定性源于模型不能真正地反映流域的降雨径流的物理过程。

比如概念性模型,它是对产汇流自然过程的简化,由产流、流域汇流、河道汇流等多个环节组成,每个环节包含一些子环节这些环节相对于自然过程来说都作了不同程度的简化与近似,所以都会影响洪量、洪峰的大小及出现时间和洪水过程的形状洪水预报中的不确定性分析,对预报理论与预报方法本身有重要的理论指导意义,可用于预报模型或方法的比较、评估与审定,对防洪系统的调度决策及风险分析有直接意义。