基于TIGGE资料的桓仁水库概率洪水预报
洪水预报能提前获得洪水信息，在防洪救灾、水资源开发利用等方面有着重要作用。受水文模型结构及输入信息的影响，洪水预报结果往往具有不确定性。但传统的洪水预报仅能提供确定性预报，不能反映这些不确定性。随着集合预报降雨的出现，让集合洪水预报成为趋势，也为概率洪水预报提供了可能。本文选择桓仁流域为研究对象，首先对TIGGE资料中的ECMWF、UKMO、CMA、NCEP和CMC五个中心的集合降雨预报数据的可利用性和精度进行评估，然后利用贝叶斯平均模型获得概率降雨预报，最后将概率降雨预报数据输入新安江模型中获得该流域的概率洪水预报结果。论文所得成果如下： (1)利用CRPS、Brier评分(BS)、Talagrand分布、TS评分、漏报率和空报率等指标对ECMWF、UKMO、CMA、NCEP和CMC五个中心发布的降雨集合预报数据进行评价，结果表明：随着预见期的增加，各预报中心的CRPS和BS值都呈增加趋势，同一降雨量级的TS值均降低，表明各中心的预报效果均随预见期的增加而变差。同一预见期下，ECMWF的CRPS值、BS值、TS值均优于其它4个中心，整体来看ECMWF的预报技巧相对较好。 (2)以新安江模型作为洪水预报模型，将1970-2006年作为率定期，2007-2011年作为验证期进行模型参数的率定和验证。结果表明：率定期的相关系数(CC)为0.90，纳什系数(NSE)为0.88，验证期的相关系数(CC)为0.81，纳什系数(NSE)为0.77，率定期和验证期的模拟效果均较好，说明新安江模型在该流域具有良好的适用性。 (3)将2007-2011年7月21日-9月30日作为验证期，分析五个中心在15天、20天、25天、30天、35天、40天、45天和50天八种训练期下BMA模型的效果。结果表明，五个中心的BMA模型对各年的模拟效果多数要优于原始集合预报效果；对于大多数中心来说，最优训练期为35天；ECMWF中心的BMA模型结果最好。 (4)分别使用ECMWF的原始降雨预报和BMA模型预报结果驱动新安江模型，对四场洪水进行预报，结果表明：BMA模型25%和80%预报概率降水对应的预报流量区间能将实际流量过程包括起来；BMA模型降水能获得更多的预报信息，但BMA模型的结果依赖于原始集合预报的精度。
水库;概率洪水预报;贝叶斯模型平均
华北水利水电大学
硕士
水土保持与荒漠化防治
徐晨光
2020
中文
TV121.1
2020-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）