[发明专利]自动校准的洪水滚动预报方法

说明书

本发明涉及一种自动校准的洪水滚动预报方法，其特征在于：获取用户在模拟区域内确定的预报站点，根据模拟区域内河道的空间拓扑关系确定预报站点与其上、下游的站点及河段的拓扑关系；提取模拟计算时刻模拟区域内沿程河道的实测水位或流量数据，对实测水位或流量数据进行插值，并将插值后的数据输入经验证的洪水滚动预报模型；通过洪水滚动预报模型根据输入的数据、预报站点和预报站点的上、下游拓扑关系输出该预报站点的预报水位和流量数据；采用实测数据对预报水位和流量数据进行数据同化；所述洪水滚动预报模型包括模拟区域对应的一维非恒定流数值模型和与一维非恒定流数值模型耦合的NAM水文模型。本发明适用于洪水预报领域。

技术领域

本发明涉及一种自动校准的洪水滚动预报方法。适用于洪水预报领域。

背景技术

目前，利用实时气象信息数据驱动数值模型进行水文预报的方法已有较多的应用，但是大部分的水文预报仅基于传统的水文模型开展的。在利用水文水动力学耦合计算的模型进行实时预报时往往会因为计算稳定性和数据融合性等问题导致预报精度和时效性不够。现有技术中的河道模型计算方法存在以下缺陷：

1)水文水动力耦合模型稳定性不高。水动力学模型在进行实时计算的时候，往往会因为河道工况复杂、实时数据的质量参差不齐等原因，导致模型计算时往往容易产生发散等不稳定性的问题，这些发散会导致模型预测的累积最终导致结果无法使用。传统预报方法中的一维河网模型采用环状和枝状混合河网统一求解模式，未考虑河网中存在水工结构物，河道中有堰坝、桥梁、围堰、水闸等情况下该方法无法准确模拟水工建筑对河道水位的影响，在实际工程应用中有较大局限性。

2)越来越多的实时数据没有有效融合利用。近些年，随着水文监测站点的不断建设，大量的实时降雨站点和水文站点均已经建设运行，海量的可以利用的实时数据在传统预报方法中并未得到有效的融合和利用。

3)预报计算的时效性不够。当前的预报方法基于传统的水文模型和预报方式开展，在对大量数据分析时，往往没有建立有效的数据融合技术，导致处理实时数据的时间效率低，往往因此会耽误预报的效率，导致预见期缩短。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种自动校准的洪水滚动预报方法。

本发明所采用的技术方案是：一种自动校准的洪水滚动预报方法，其特征在于：

获取用户在模拟区域内确定的预报站点，根据模拟区域内河道的空间拓扑关系确定预报站点与其上、下游的站点及河段的拓扑关系；

提取模拟计算时刻模拟区域内沿程河道的实测水位或流量数据，对实测水位或流量数据进行插值，并将插值后的数据输入经验证的洪水滚动预报模型；

通过洪水滚动预报模型根据输入的数据、预报站点和预报站点的上、下游拓扑关系输出该预报站点的预报水位和流量数据；

采用实测数据对预报水位和流量数据进行数据同化；

所述洪水滚动预报模型包括模拟区域对应的一维非恒定流数值模型和与一维非恒定流数值模型耦合的NAM水文模型。

所述洪水滚动预报模型的验证包括：

获取用户确定的模拟区域；

获取模拟区域内的地形及水利条件数据，获取模拟区域内的水文及气象数据；

基于模拟区域内的地形及水利条件数据在MIKE11中生成一维非恒定流数值模型；

基于模拟区域内的水文及气象数据在MIKE11中生成NAM水文模型；

根据模拟区域内的历史洪水数据对一维非恒定流数值模型和NAM水文模型进行验证及参数修正。

所述基于模拟区域内的水文及气象数据在MIKE11中生成NAM水文模型，包括：