水文预报误差分析.
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洪水预报总结
洪水预报总结
2023年7月14日一18日降雨洪水预报总结
一、本次洪水降雨情况
二、水库降兩前水情情况
7月14日8时，库水位 127.31 米，库容 万立方米，日均入库181立方米/秒，前期降雨入库接近尾声。
三、洪水预报情况
采用水文数据展示平台，前期降雨尾水预估
尚有
300 万立方米水量未入库，由于前期多次降雨叠加，洪水历时采用15 天。
1、洪水特征值 2、预报结果：洪峰 117 立方米/秒（7月18日5时），最大1日洪量 798万立方米，最大3日洪量1917 万立方米，预报洪水总量3768 万立方米，加上预估 前期降雨尾水300 万立方米，本次洪水总量 4068 万立方米。
四、本次洪水小结
2023 年7月14日一18日，桃山水库控制流域平均降水 87.5毫米，截止到7月27日共来水6143 万立方米、泄洪 1858 万立方米，最大拦蓄洪量4375 万立方米，最大3小时 入库 184 立方米每秒(19 日11 时），洪水量级接近4年一遇，最大泄量 40 立方米/秒，削峰率78%。
本次洪水对桃山水库工程自身和上下游无安全影响。
六、预报误差分析
经多次预报，当降雨较小时，洪水预报软件误差值较大。
本次洪水实际来水洪峰与洪水总量与预报前期土壤含水量
+0.2 的预报成果接近。
由于本次主要降雨4 天登加，后期又有较小降雨，洪峰到来时间可能延后，洪峰值可能为叠加后数值。
建议经过多次洪水预报总结进行前期土壤含水量修正。
黑龙江省桃山水库管理处安全技术科
2023年7月30日。
[水文,方法]水文预报方法分析
![[水文,方法]水文预报方法分析](https://img.taocdn.com/s1/m/ad5ef20080eb6294dc886c25.png)
水文预报方法分析在水利水电工作中，水文预报具有重要的意义，通过水文预报可以获知流域的实际状况以及未来一段时间的发展状态。
水文预报方式相对较多，通过驱动方式的差异可以将其分为过程驱动和数据驱动两种模型方式。
过程驱动也属于数学模型，是对径流以及河道的产流、演进等过程进行模拟的一种模型，从而对流域流量进行预报。
而与过程驱动模型不同的数据模型则属于物理机制，几乎不受水文过程影响，通过将获取数据之间的关系，获取模型的黑箱子方式。
其中回归模型是使用最为广泛的数据驱动模型，但是随着水文预测技术的发展近年来我国还产生了更多新型的水文预测方式，不但提升了水文预测效率，同时也提高了水文预测精度。
加之水文数据获取能力的提升，在水文预测工作中越来越多的开始使用数据驱动模型进行水文状况的预测。
1 过程驱动模型分析依照应用领域的不同可以将过程驱动模型分为两类，一类为枯季径流退水模型，另一类为概念性流域降雨径流模型。
前者主要用于慢反应水源以及地下水作为水源的流域；后者应用范围相对较广，可以在不同径流中的流量过程。
1.1 枯季径流退水模型通过退水曲线可以反应出自然流域在不同时节的水文状况，尤其是枯季径流退税过程。
通过枯季径流退水曲线法可以总结出枯季径流的退水规律，从而将其应用到径流量以及过程的预报中。
另外需要注意该种方式仅仅适用在没有显著降水的情况下，若降水对径流状态有明显影响，则该方式无法使用。
该种模型主要结合了经验公式以及物理学公式，通过二者的结合，针对径流河道的演进过程进行模拟，并将径流同降雨之间的转换描述出来。
概念性模型在短期水文预报中预报时间较短，其预报时间间隔大多为日或小时。
而在中长期水文预报中会适当调整输入、输出量时间，将其变化为旬或月，通过这种改变调整该种预报方式的适用范围。
在降雨径流模型中，降水输入是必不可少的，所以需要将降水预报结合到中长期的水文预报中，以此提高水文预报精度。
而在时间尺度相对较大的水文预报中，若使用概念性模型，需要适当对模型结构进行调整，从而保证模型预报精度。
水文预报误差标准(中文)
洪水预报误差标准（2000）一、一般要求与规定1、洪水预报的对象是控制站（或断面）的洪水要素。
包括：（1）洪峰流量（水位）；（2）峰现时间；（3）洪量（径流量）；（4）洪水过程。
2、洪水预报方案应进行精度评定和检验。
方案的精度等级按合格率划分。
精度评定必须用参与洪水预报方案编制的全部资料。
精度检验应采用未参加洪水预报方案编制的资料（不少于2年）。
3、洪水预报方案精度达到甲、乙两个等级者，可用于正式预报；方案精度达到丙等者可用于参考性预报；丙等以下者，只能用于参考性估报。
二、精度评定1、洪水预报误差的指标可采用以下三种：（1）绝对误差：预报值减实测值。
（2）相对误差：（预报值-实测值）/实测值*100%（3）确定性系数：表示洪水预报过程与实测过程之间的吻合程度。
n nDC=1－｛∑[Qc(i)-Qt(i)]2／∑[Qc(i)-Qta ]2｝i=1 i=1式中:DC: 确定性系数Qc(i): 预报过程；Qt(i): 实测过程；Qta: 实测值的均值；N: 资料序列的长度。
2、许可误差（1）洪峰许可误差A)降雨径流预报以实测洪峰流量的20%作为许可精度；B)河道流量（水位）预报以预见期内实际变幅的20%为许可误差；（2）峰现时间许可误差一般以1个计算时段长作为许可误差。
（3）径流值许可误差以实测值的20%作为许可精度，但不能超过20mm.（4）过程预报许可误差遇见期内实测变幅的20%为许可误差。
3、精度评定一次洪水预报的误差小于许可误差为合格预报。
（1）合格率：合格预报的次数与预报场次总次数之比的百分数为合格率，它表示多次预报总体的精度水平。
QR= n/m*100%式中：QR：合格率；n：合格预报次数；m：预报总次数。
（2）精度等级预报项目精度等级表。
水文资料一般都很短n＜100按公式算得的CS值抽样误差太大
以数据系列（流量或者雨量等）为横坐标，频率为纵坐 标，可绘出变量与频率关系的直方图 。
第三节 频率分布
一、 频率密度和累积频率
p 频率密度 x
频率密度函数 f (x) lim p x
区间（x1~x2）的频率
P(x1 x x2 )
x2 x1
f (x)dx
第三节 频率分布
离散型随机变量——在一定的区间内取得某些间断 值。 年降雨量X={x1}，X={x2} ，… ，X={xn -1}， X={xn} 年径流量W ={W1}，W ={W2}，… ，W ={Wn -1} ，W={Wn}
第二节 几率和频率
三、总体、个体与样本 将随机变量所能取值的全体称为总体。总体中
的一个单体称作个体。总体是所有个体的集合。 从总体中随机抽取一部分个体称为样本。样本所 含个体的数目称为样本容量(大小)。
皮尔逊 皮尔逊
掷币次数 ４０４０ １２０００ ２４０００
出现正面次数 ２０４０ ６０１８
１２０１４
频率 ０.５０８０ ０.５０１６ ０.５００６
在试验次数足够大的情况下，事件的频率和概 率是十分接近的。
第二节 几率和频率
➢ 水文事件只能利用一定的样本计算其频率，作为经 验几率，推求事情的变化规律，预测未来可能出现 的情况，满足工程需要。
第一节 水文现象的特性和分析方法
水文统计的基本方法和内容 ➢ 根据已有的资料（样本），进行频率计算，推 求指定频率的水文特征值； ➢ 研究水文现象之间的统计关系，应用这种关系 延长、插补水文特征值和作水文预报。
第一节 水文现象的特性和分析方法
水文统计对水文资料的要求： 1.可靠性
以实测水文数据为资料，一般可直接应用。 2.一致性
第三节 频率分布
一、 频率密度和累积频率
p 频率密度 x
频率密度函数 f (x) lim p x
区间（x1~x2）的频率
P(x1 x x2 )
x2 x1
f (x)dx
第三节 频率分布
离散型随机变量——在一定的区间内取得某些间断 值。 年降雨量X={x1}，X={x2} ，… ，X={xn -1}， X={xn} 年径流量W ={W1}，W ={W2}，… ，W ={Wn -1} ，W={Wn}
第二节 几率和频率
三、总体、个体与样本 将随机变量所能取值的全体称为总体。总体中
的一个单体称作个体。总体是所有个体的集合。 从总体中随机抽取一部分个体称为样本。样本所 含个体的数目称为样本容量(大小)。
皮尔逊 皮尔逊
掷币次数 ４０４０ １２０００ ２４０００
出现正面次数 ２０４０ ６０１８
１２０１４
频率 ０.５０８０ ０.５０１６ ０.５００６
在试验次数足够大的情况下，事件的频率和概 率是十分接近的。
第二节 几率和频率
➢ 水文事件只能利用一定的样本计算其频率，作为经 验几率，推求事情的变化规律，预测未来可能出现 的情况，满足工程需要。
第一节 水文现象的特性和分析方法
水文统计的基本方法和内容 ➢ 根据已有的资料（样本），进行频率计算，推 求指定频率的水文特征值； ➢ 研究水文现象之间的统计关系，应用这种关系 延长、插补水文特征值和作水文预报。
第一节 水文现象的特性和分析方法
水文统计对水文资料的要求： 1.可靠性
以实测水文数据为资料，一般可直接应用。 2.一致性
大伙房水库洪水预报误差分布规律分析
对 比洪水预报 误 差的 分布规 律 ， 并提 出采 用 粒子群 优化 算 法进行 参数 的 全局优 化 求解 Ｐ ＿Ⅲ型 分布 、 极 大熵误 差 分布参数 。分析 结果表 明 ： 最大熵误 差 分布 、 －Ⅲ型 分布拟 合 经验点据 较好 ， Ｐ 范分布 ４阶 Ｐ 而 －
拟合 偏差较 大 。
第３ 卷 第 ６ １ 期
２ １ 年 １ 月 ０１ ２
水 文
Ｊ ＲＮＡＬ Ｏ Ｈ１ ＯＵ Ｆ Ｃ ＮＡ ＨＹＤ ＲＯＬ Ｙ ＯＧ
Ｖ１ ｌ ｏ ． Ｎｏ６ ３ ．
Ｄｅ ． ０１１ ｃ．２
大伙房水 库洪水预报误差分布规律分析
翟劭 赕 一张 晓 雪 ， 九 夫 一谢 自银 ， ， ， 刘 ， ， 贺瑞敏 １ ， ２
第６ 期
翟 劭 赕 等 ： 伙 房 水 库 洪水 预报 误 差 分 布 规 律 分 析 大
１ ５
Ｓ
分 布 变 量 的样 本 均 值 ； Ａ为常 数 ； ） 伽 玛 函 数 ； Ｆ（ 为 ｐ
【
为指 数分 布 的特征 数 ． 描述概 率 密度 函数 的形状 特点 ，
当 ｐ ｌ ，式 （ ）接 近柯 西 分布 ；＝ 时 ，式 （ ） ＜ 时 ２ ｐ ｌ ２ 为 Ｌ ｐａ ｅ分布 ；＞ ａ ｌｃ ｐ ２时 ， 似于 梯形 分 布 ；一 。 ， 均 类 ｐ 。时 为 匀分 布 。 因此 ， （ ） 够把 多种 分布 形式 统一 起来 以 式 ２能 便 进 一步 分析 误差 的分 布特 征 。 （） ３ 洪水 预报误 差 的最 大熵 分布 基 于最 大 熵原 理Ｉ 解 不 确定 性 问题 的关 键 在 于 ５ ＿ 求
求 其概 率分 布 ，满 足概 率分 布与 已有 的历 史信 息基本 吻合 。 田力 针对 白龟 山水库 洪水 预报误 差 ， 立基 于 建
水文预报不确定性的研究
水 利 水 电
水文预报不确定性的研究
黄 恩雄
（ 广西崇左市水文水资源局 ）
要】 纵观世界各地 ，每 年都要 不 同程度 的遭 受洪水的威 模 型里。
【 摘
３ 水文预报不确定性研究进展 ３ ． １水文现象不确定性的研究进展 随机 水文学、模糊水文学是 当前 学术 界研 究水 文现象不确定性 的两种 主流方法 。它们对水文现象变化规律 的揭示 、模型的合理研 了研 究的 展 望 。 制有很强的优势 ，能有效 的探讨水文预报 的确 定性和 模糊 性及随机 【 关键词 】 水文预报 ；不确定性 ；展 望 性，这在 根本上就能基本消除确定性 、随机 性以及模 糊性在水文现 象研 究的误差。 前 言 从上世纪 六十年代 以后 ，世 界各 国都开始 了水文预报 的研 究， ３ ． １ ． １随机的不确定性． 自然界复杂 的水文现 象，想 要找 到它的规律并准确的解释是不 各种方法 、各种手段 。通过经 验的累积 ，总结 出了一套通用 的方法 ： 运用计算机技术 、 现代 控制理论 以及水情 自动预报来 预报水 文事件 。 容易办到的 。只有随机 的数学理论结合 现实里的实际物理过程 ，也 但水文预报研 究时间短 ，起点低 ，所 以存在很多不足 ，并且洪 水有 就是前面讲到的随机水文学理论 ，利用 这个 理论；可 以联系水文预 报的确定性和随机性， 这对于丰富水文现象的特性有 了辩证的认识 。 时带有突发性和 复杂 性 ，这导致 了水文预报存在客观 的不确定 性。 介于 已知信息和未知信 息之 间的信 息系统 ）在水文预报 但是研 究水文预 报仍然不可或缺 ，这在防洪减灾 的决策上提供 了很 灰色系统 （ 大 的帮助 ，研究水文预报不仅理论价 值重大 ，现实意 义也不 可小觑 。 中用于建模和预测水文现 象，通过此系 统，能够 较准确的预测水文 现象近期和未来 的发展变化趋势 ，而再 结合 分形理论及耗散理论在 １洪水预 报研究的现状 应用 计算 机技术 ，使得洪水 预报 在水情信息收集 、水情 情况处 水文预报 的 出色表现，水文预报取得 了令人 比较满意的结果 。 ３ ． １ ． ２模糊 的不确定性 理 的环节更加 的方便和迅速 ，六十 年代末，计算机技术 的迅猛 发展 人们对某种现 象产 生非确 定性的理解主要得益于模糊数学 的提 使运用遥测水 文信息直接预报洪水 水情成为 了可能 ；八十年代 ，预 报系统 中应用 了 自动控制理论来对 洪水预报进行实时校 正；而美国 出和推广 ，这种概念也使得人们研 究水文预 报的不确定性提出 了模 在九十年代初 期运用交互式预报程 序，揭开 了洪水预报 系统最新一 糊水文学 。由于水文预报可 以归纳成 典型、客观的模糊现象 ，因此 代 的篇 章。这 些研究统称为确 定性 洪水预报 ，应用也 最为广 泛 ，但 专家也提 出用模糊水文学来分析 水文系统的成因、概率统计及研究 是不足之 处就 是对不确定性信 息不 能充分利用 ，因此 不能得 出最令 预测因子 出现的 随机性及模糊 性。但 是，非线性理论在水文学 的研 人满意 的最优 决策，有时运用 不当，更可能造成更严 重的财产损失 究还存在很 多没有解决 的问题 和不足，这和其他的研究理论相 比， 和 人员伤 亡。各 国又在此研 究的基础 上探究新的方法 ，九十年代末 ， 还有很大 的差距 ，值得进一步发展和完善 。 美 国率 先研 制成功一套用分析 量化 来预报水文预报中 不确 定性的概 ３ ． ２概 率水文预报研究进展 要想描述水文 预报 的不确定性，就要充分利用可 以找到 的一切 率水文预 报系 统，这使得水文预报研 究又上 了一个 新的台阶。 的资料和消 息，经过 几年 的积 累，概率水文预报的形式应用最广 的 ２水 文预报不确定性 的来 源和分类 应属 贝叶斯概率水文预报 。 ２ ． １水文预报不确定性 的来源 贝叶斯方法起 源于五十年代贝叶斯提 出的一种体系和方法 ，简 因气 象和地理 的因素，使得洪水的形成和发展变 得复杂和不确 定 ，这 也导致水文预报 的不确 定性的来源很广 。总体 来说，水文预 而言之 ，将 收集 到的所有 有用的信息综合分析，来做 出最正确 的判 断 ，最 明智 的决策 。运用 贝叶斯方法，研究者得到 了洪水灾害发生 报不确 定性来源 主要 由五点组成 。 第 一点，随机和模 糊的水文现象 。由于初 始的条件及其他一些 后 ，洪峰流量超过概 率的估计 ，综合对于参数的不确定性 的分析 ， 贝叶斯方法在 国外应用渐渐广泛起来 ， 影 响洪 水发生和发展 的因素影 响着 水文现象演变 ，水 文现象的随机 能最大限度减小 防洪的风 险。 性和模 糊性也表现 了出来 ，这也是水文预报 中不确定 性存在的根本 解决 了很 多之前 一直未解 决的世界性水文预报难题 。直到 九十年代 原因。第二点 ，即水文模 型结构存在误差 。研 究水文 自然规律 、解 末 ，我 国才 引进 贝叶斯概 率水文预报的概念 ，此后 贝叶斯概率水文 决水文 中的实践 问题 的主要 工具就是依靠水文模 型，水文模型主要 预报系统在 水文 水资源 系统对不确定性和风险性 的研究 中发挥 了重 有 系统、概念 、物理模 型三类。为 了消除预报存 在的误差 ，这三类 要作用 。 概率 水文预报不确定性 的研究能调整洪水 的观测 、预报 、警报 模 型都要对发生 的复杂 的水文物理 的现象运用新 的方法来进行不 同 层次、不 同深度 的描述 。但 是模型都有其理 想性，不管描述 的怎么 的风 险，提 供了全面的信息让决策者能有更好 的解决方案 ，帮助使 合理，这些模型 的预报精 度都没办法消 除防洪 实际要求的差距 。第 用者 降低洪水威胁 ，将 灾害损 失减小 到最低 ，让国家少些 担忧。 当然 ，水文预报研究还有不小 的挑战 。我们应在水 文机 理的研 三点，就是模型参数 的优 选差异 。水文模 型的多样性让我们在水文 预报中就要选择最优 的模 型，而选择 的准 则就 是模型的参数 ，参数 究上再着重 加强，减小参数的不确定性和模型 的不确定性 。还 要进 步完 善水清 自动测报系统 ，采集数据 的途径也应不 断改善，突破 在实际 中只能通过实 测资料得到 ，因此在模 型参数的优选上也存在 不确定性 。第 四点，模型确定性输入存在 误差。和所有 的一起存在 常规 的局限性，在信息利用、样本学 习上推 陈出新 ，真 正实现 其预 报 的价值 。 系统误差一样 ，模型 在确定性受系统故 障和观 测者操作 的影 响下， 也存在观测和计 算的误差，不可避 免。最后 一点 ，模型在不确 定性 ４ 总 结 随着 计算机技术的飞速发展 ，新 的技术不 断被 开发 ，新的方法 的输入上也存在 误差 。由于研究都是在假 定理想 的条件下完成 测定 和输入 的，因此 也很 难对降水和洪水在 实际形成过程有个全面 的认 不断应 用到水文预报的领域里 ，使得概率水文预报 发展迅 速，通过 识 ，这必然导致 输入 的水文预报 的结果 不确定性不会和实 际中相差 之前研究成果的积累 ，可 以知道概率水文预报将会 是预报 发展 的必 然，将会成为预报决策系统分量很重 的部分 ，国内外的兴趣和 关注 无几 。 都将 放到概率水文预报 上。 ２ ． ２ 水文预报不确 定性 的分类 般将水 文预报的不确定性来源 分为三类 ：水文现 象的不确定 参考文献 ： １ １ 李彬权 ． 基 于 贝叶斯理 论的水文 不确定性分析研 究进展 叨． 水科 学 性 、水文模型 的不确 定性 以及输入 的不 确定性 。水文现 象的不 确定 ｆ 性指的是在水文 发生、发展及演变 的过 程中因为受到复杂 的因素的 进展， ２ ０ １ ０ （ ２ ） ． ２ 】 张勇传 ． 贝叶斯概 率水文预报 系统在 中长期径 流预 报 中的应 用Ⅱ 】 ． 综合影 响，使 其状态表现 出不稳定 的现 象。主要有模糊不确 定性和 ｆ 随机不确 定性两种形式 水文模型 不确 定性包含模型 的结构误 差和 水科学进展， ２ ０ ０ ９ （ １ ） ． ３ 】 史俊超 ． 无资料地 区水 文预 报 （ Ｐ ｕ Ｂ ） 确定性研 究 Ⅱ 】 ． 水 电能源科 参数优选 的误差 ， 因其两者相 互依赖 ， 所 以一般不把 它们 分别量化。 ［ 而输入 的不确 定性也分为两类 ：确 定性 和不确定性输入 。在 水文预 学， ２ ０ ０ ９ （ ４ ） ． 报 时已知的情 况为确定性输入 ，而 不确 定性主要表现在输 出的水文 胁 。因此 ，水文预报 的重要性 不言而喻 。但是水 文预报在世界 上 因 其不确 定性使得 各 国花 费很 大去研 究其预报的正确性 。本 文主要对 水 文预报 的来源做 了归纳 ，并将其 分类 ，又对水 文预报 的前景进行��
水文预报不确定性的研究
黄 恩雄
（ 广西崇左市水文水资源局 ）
要】 纵观世界各地 ，每 年都要 不 同程度 的遭 受洪水的威 模 型里。
【 摘
３ 水文预报不确定性研究进展 ３ ． １水文现象不确定性的研究进展 随机 水文学、模糊水文学是 当前 学术 界研 究水 文现象不确定性 的两种 主流方法 。它们对水文现象变化规律 的揭示 、模型的合理研 了研 究的 展 望 。 制有很强的优势 ，能有效 的探讨水文预报 的确 定性和 模糊 性及随机 【 关键词 】 水文预报 ；不确定性 ；展 望 性，这在 根本上就能基本消除确定性 、随机 性以及模 糊性在水文现 象研 究的误差。 前 言 从上世纪 六十年代 以后 ，世 界各 国都开始 了水文预报 的研 究， ３ ． １ ． １随机的不确定性． 自然界复杂 的水文现 象，想 要找 到它的规律并准确的解释是不 各种方法 、各种手段 。通过经 验的累积 ，总结 出了一套通用 的方法 ： 运用计算机技术 、 现代 控制理论 以及水情 自动预报来 预报水 文事件 。 容易办到的 。只有随机 的数学理论结合 现实里的实际物理过程 ，也 但水文预报研 究时间短 ，起点低 ，所 以存在很多不足 ，并且洪 水有 就是前面讲到的随机水文学理论 ，利用 这个 理论；可 以联系水文预 报的确定性和随机性， 这对于丰富水文现象的特性有 了辩证的认识 。 时带有突发性和 复杂 性 ，这导致 了水文预报存在客观 的不确定 性。 介于 已知信息和未知信 息之 间的信 息系统 ）在水文预报 但是研 究水文预 报仍然不可或缺 ，这在防洪减灾 的决策上提供 了很 灰色系统 （ 大 的帮助 ，研究水文预报不仅理论价 值重大 ，现实意 义也不 可小觑 。 中用于建模和预测水文现 象，通过此系 统，能够 较准确的预测水文 现象近期和未来 的发展变化趋势 ，而再 结合 分形理论及耗散理论在 １洪水预 报研究的现状 应用 计算 机技术 ，使得洪水 预报 在水情信息收集 、水情 情况处 水文预报 的 出色表现，水文预报取得 了令人 比较满意的结果 。 ３ ． １ ． ２模糊 的不确定性 理 的环节更加 的方便和迅速 ，六十 年代末，计算机技术 的迅猛 发展 人们对某种现 象产 生非确 定性的理解主要得益于模糊数学 的提 使运用遥测水 文信息直接预报洪水 水情成为 了可能 ；八十年代 ，预 报系统 中应用 了 自动控制理论来对 洪水预报进行实时校 正；而美国 出和推广 ，这种概念也使得人们研 究水文预 报的不确定性提出 了模 在九十年代初 期运用交互式预报程 序，揭开 了洪水预报 系统最新一 糊水文学 。由于水文预报可 以归纳成 典型、客观的模糊现象 ，因此 代 的篇 章。这 些研究统称为确 定性 洪水预报 ，应用也 最为广 泛 ，但 专家也提 出用模糊水文学来分析 水文系统的成因、概率统计及研究 是不足之 处就 是对不确定性信 息不 能充分利用 ，因此 不能得 出最令 预测因子 出现的 随机性及模糊 性。但 是，非线性理论在水文学 的研 人满意 的最优 决策，有时运用 不当，更可能造成更严 重的财产损失 究还存在很 多没有解决 的问题 和不足，这和其他的研究理论相 比， 和 人员伤 亡。各 国又在此研 究的基础 上探究新的方法 ，九十年代末 ， 还有很大 的差距 ，值得进一步发展和完善 。 美 国率 先研 制成功一套用分析 量化 来预报水文预报中 不确 定性的概 ３ ． ２概 率水文预报研究进展 要想描述水文 预报 的不确定性，就要充分利用可 以找到 的一切 率水文预 报系 统，这使得水文预报研 究又上 了一个 新的台阶。 的资料和消 息，经过 几年 的积 累，概率水文预报的形式应用最广 的 ２水 文预报不确定性 的来 源和分类 应属 贝叶斯概率水文预报 。 ２ ． １水文预报不确定性 的来源 贝叶斯方法起 源于五十年代贝叶斯提 出的一种体系和方法 ，简 因气 象和地理 的因素，使得洪水的形成和发展变 得复杂和不确 定 ，这 也导致水文预报 的不确 定性的来源很广 。总体 来说，水文预 而言之 ，将 收集 到的所有 有用的信息综合分析，来做 出最正确 的判 断 ，最 明智 的决策 。运用 贝叶斯方法，研究者得到 了洪水灾害发生 报不确 定性来源 主要 由五点组成 。 第 一点，随机和模 糊的水文现象 。由于初 始的条件及其他一些 后 ，洪峰流量超过概 率的估计 ，综合对于参数的不确定性 的分析 ， 贝叶斯方法在 国外应用渐渐广泛起来 ， 影 响洪 水发生和发展 的因素影 响着 水文现象演变 ，水 文现象的随机 能最大限度减小 防洪的风 险。 性和模 糊性也表现 了出来 ，这也是水文预报 中不确定 性存在的根本 解决 了很 多之前 一直未解 决的世界性水文预报难题 。直到 九十年代 原因。第二点 ，即水文模 型结构存在误差 。研 究水文 自然规律 、解 末 ，我 国才 引进 贝叶斯概 率水文预报的概念 ，此后 贝叶斯概率水文 决水文 中的实践 问题 的主要 工具就是依靠水文模 型，水文模型主要 预报系统在 水文 水资源 系统对不确定性和风险性 的研究 中发挥 了重 有 系统、概念 、物理模 型三类。为 了消除预报存 在的误差 ，这三类 要作用 。 概率 水文预报不确定性 的研究能调整洪水 的观测 、预报 、警报 模 型都要对发生 的复杂 的水文物理 的现象运用新 的方法来进行不 同 层次、不 同深度 的描述 。但 是模型都有其理 想性，不管描述 的怎么 的风 险，提 供了全面的信息让决策者能有更好 的解决方案 ，帮助使 合理，这些模型 的预报精 度都没办法消 除防洪 实际要求的差距 。第 用者 降低洪水威胁 ，将 灾害损 失减小 到最低 ，让国家少些 担忧。 当然 ，水文预报研究还有不小 的挑战 。我们应在水 文机 理的研 三点，就是模型参数 的优 选差异 。水文模 型的多样性让我们在水文 预报中就要选择最优 的模 型，而选择 的准 则就 是模型的参数 ，参数 究上再着重 加强，减小参数的不确定性和模型 的不确定性 。还 要进 步完 善水清 自动测报系统 ，采集数据 的途径也应不 断改善，突破 在实际 中只能通过实 测资料得到 ，因此在模 型参数的优选上也存在 不确定性 。第 四点，模型确定性输入存在 误差。和所有 的一起存在 常规 的局限性，在信息利用、样本学 习上推 陈出新 ，真 正实现 其预 报 的价值 。 系统误差一样 ，模型 在确定性受系统故 障和观 测者操作 的影 响下， 也存在观测和计 算的误差，不可避 免。最后 一点 ，模型在不确 定性 ４ 总 结 随着 计算机技术的飞速发展 ，新 的技术不 断被 开发 ，新的方法 的输入上也存在 误差 。由于研究都是在假 定理想 的条件下完成 测定 和输入 的，因此 也很 难对降水和洪水在 实际形成过程有个全面 的认 不断应 用到水文预报的领域里 ，使得概率水文预报 发展迅 速，通过 识 ，这必然导致 输入 的水文预报 的结果 不确定性不会和实 际中相差 之前研究成果的积累 ，可 以知道概率水文预报将会 是预报 发展 的必 然，将会成为预报决策系统分量很重 的部分 ，国内外的兴趣和 关注 无几 。 都将 放到概率水文预报 上。 ２ ． ２ 水文预报不确 定性 的分类 般将水 文预报的不确定性来源 分为三类 ：水文现 象的不确定 参考文献 ： １ １ 李彬权 ． 基 于 贝叶斯理 论的水文 不确定性分析研 究进展 叨． 水科 学 性 、水文模型 的不确 定性 以及输入 的不 确定性 。水文现 象的不 确定 ｆ 性指的是在水文 发生、发展及演变 的过 程中因为受到复杂 的因素的 进展， ２ ０ １ ０ （ ２ ） ． ２ 】 张勇传 ． 贝叶斯概 率水文预报 系统在 中长期径 流预 报 中的应 用Ⅱ 】 ． 综合影 响，使 其状态表现 出不稳定 的现 象。主要有模糊不确 定性和 ｆ 随机不确 定性两种形式 水文模型 不确 定性包含模型 的结构误 差和 水科学进展， ２ ０ ０ ９ （ １ ） ． ３ 】 史俊超 ． 无资料地 区水 文预 报 （ Ｐ ｕ Ｂ ） 确定性研 究 Ⅱ 】 ． 水 电能源科 参数优选 的误差 ， 因其两者相 互依赖 ， 所 以一般不把 它们 分别量化。 ［ 而输入 的不确 定性也分为两类 ：确 定性 和不确定性输入 。在 水文预 学， ２ ０ ０ ９ （ ４ ） ． 报 时已知的情 况为确定性输入 ，而 不确 定性主要表现在输 出的水文 胁 。因此 ，水文预报 的重要性 不言而喻 。但是水 文预报在世界 上 因 其不确 定性使得 各 国花 费很 大去研 究其预报的正确性 。本 文主要对 水 文预报 的来源做 了归纳 ，并将其 分类 ，又对水 文预报 的前景进行��
实时洪水预报误差校正方法的适用性——以万安水库流域洪水为例
D0I:10.16767/ki.10-1213/tu.2021.02.089水利水电建设实时洪水预报误差校正方法的适用性—以万安水库流域洪水为例肖农国家能源集团江西电力有限公司万安水力发电厂摘要:洪水预报就是在洪水来临前对其进行预测，需要根 据历史资料和实时的水文气象信息，按提示对洪水的发生及其变 化过程进行预测的一种科学技术。
是非工程防洪措施的重要技 术手段之一，有利于防洪抢险、资源管理运用和发展，有效保障生 产生活安全。
关键词：实时洪水预报;误差校正；万安水库1实时洪水预报误差校正方法实时洪水预报是以前期资料结合实时情况,输入资料作为 模型并不断更新信息参数，使结果逐步接近真实情况，不过实时 洪水预报所使用的信息的质量仍然具有误差性。
例如:实时洪水 预报采用的遥测或报汛资料，由于水文资料不完整，实时洪水预 报得到的流量资料是由水位流量关系算出，在蒸发计算中没有 实测资料辅助资料，显示不精确。
实时洪水预报中，预见期内的 降雨量是未知的,而脱机洪水预报就能知道预见期内的降雨，所 以两种方式针对计算预见期内降雨的测量结果有所不同。
预报总具是有误差性的。
对于实时洪水预报，由于上述种 种原因，预报误差更不容小觑。
既有系统误差，也有随机误差，因此，在发布实时洪水预报之前，需要对误差进行实时校正。
通 常使用的方法有卡尔曼滤波法、递推最小二乘法、误差自回归法 和自适应算法等。
l.i卡尔曼滤波法卡尔曼滤波法是目前应用最广泛的滤波法，是一种比较理 想的校正方法。
对系统的状态变量可以进行最优估计，同时达 到最小方差又不损失预见期。
在实时洪水预报中可选择预报模 型的参数、预报对象和预报误差等作为变量。
卡尔曼滤波适用 于任何线性随机系统，实质上是一种条件概率密度的更新过程 线性最小方差估计，也就是最小方差估。
并可综合处理模型误 差和量测误差的情况。
但洪水预报系统一般并非线性随机系统，测量中的误差通常也不是白噪声，所以卡尔曼滤波法在实时 洪水预报校正中的应用有限。
水文气象预报存在误差的原因及对策分析
水文气象预报存在误差的原因及对策分析摘要：水文气象预报关系着人们的生产生活，但其中也存在着较多的影响因素，导致水文气象预报存在一些误差。
预报误差的产生主要在于观测技术、工作人员的水平以及其他气候因素等方面。
相关部门应该根据水文气象预报的实际情况，找出误差的产生原因，并以此为依据规避预报误差，为人们的生产生活提供正确的指导。
文章主要就水文气象预报误差的产生原因及防治对策进行了分析。
关键词：水文气象预报；预报误差；原因及对策1.水文气象预报的重要性部分国民经济产业对于水文气象预报的依赖性较强，因而水文气象预报的精准性也影响着国民经济的发展。
利用水文气象预报进行防灾减灾，有效维护了我国部分国民经济产业类型的发展。
据统计，近些年来，我国在气象灾害中产生的经济损失比例逐年下降，从原来的3%至6%，下降到了如今的1%至3%，水文气象预报在其中发挥了关键作用。
例如，在长江汛期，由于我国相关部门具有可靠的水文气象预报，提醒沿江各地区制定了良好的预防方案，做好了防汛准备，在洪水到来之际，充足的防汛措施有效减少了洪水带来的经济损失。
但目前来讲，在水文气象预报方面，相关部门还没有攻克一些技术性难题，这导致了水文气象预报容易受到多种因素的影响，存在一定的误差，不利于为水利工程的防洪抗灾提供明确的指导。
因此，相关部门还需要加强科研力度，针对预报的误差原因，制定有效的解决对策。
2.水文预报的误差原因分析水文预报与气象预报具有较强的关联性，总体来说，两者密不可分，水文与气象应该是一个集合的整体，并应具有完整的预报效果，不仅能够及时反映天气情况，也能够对地质水文状况进行判断。
本文将水文与气象预报的误差进行分别说明。
2.1降雨量观测误差由于降雨量观测产生的误差，会直接影响水文预报的精准性，给防洪减灾工作带来影响。
造成降雨量观测存在误差的原因主要在于降水量观测仪器的安放位置不合理以及雨量站的分布密度不科学等，另外，与相关工作人员对于降水量观测仪器的日常巡查和维护也有较大的关系。
考虑水文预报不确定性的水库优化调度研究
考虑水文预报不确定性的水库优化调度研究摘要：水库是我国最主要的水资源调控工程之一，有着广泛的应用。
然而，当面对极端气候和不确定的气候变化时，水文预报所带来的不确定性引起了人们的关注，这也影响到了水库的优化调度。
基于此，本文在考虑水文预报不确定性的情况下，对水库优化调度进行简单探讨。
关键词：水文预报；不确定性；水库调度；优化1.水库调度的基本原理水库能够对径流的季节丰枯进行调节。
一般的，水库在汛期用于防洪调度而维持在较低的水位运行，在非汛期用于供水、发电等兴利调度而维持在较高水位运行。
与此同时，水库在汛末蓄水，利用库容储存汛期水量用于非汛期的供水、发电等。
这些调度特征都反映在水库调度图中，如图1所示。
图1 水库调度图示例水库优化调度是指在水库水量允许的情况下，通过对不同情况的预测和分析，合理地制定水库放水计划，从而达到统筹水库水资源的最大效益。
水库调度问题是水利工程领域的一个经典问题，其优化调度问题具有极高的实际应用价值和重要性，不仅能够为水利工程的管理提供重要的参考依据，还可以为生态环境的保护和节能减排做出积极贡献。
对于水库调度问题，其本质是一个经典的优化问题，涉及到多个变量、多个目标和多种约束条件。
在实际运用中，水库调度问题通常被转化为一个数学规划问题，以实现对水库的优化调度，保证水库各项运行指标达到最优。
在进行水库优化调度时，需要考虑多种因素，如水库的水文水资源情况、上游入库流量、下游供水要求、防洪能力等。
同时，水库还应该遵循一系列基本原则，如优先满足下游的需水要求、尽量减少泄洪造成的损失等。
在制定水库的优化调度方案时，应该综合考虑多种因素，合理地制定水库放水计划，达到最优的调度效果。
此外，在水库优化调度过程中，不确定性因素也需要重视。
水库优化调度是建立在对水文预报的基础上的，但水文预报的不确定性往往导致水库放水计划的不确定性，因此，在进行水库优化调度时，应该充分考虑水文预报的不确定性，制定灵活的优化调度方案，以应对不确定性因素的影响。
浅析水文气象预报存在误差的原因
浅析水文气象预报存在误差的原因水文气象预报对于各行各业的人都非常重要，而预报误差是无法避免的。
这里简单地分析一下水文气象预报存在误差的原因。
1. 气象资料的不完全性和不准确性气象预报是以气象资料为基础进行的，但是气象资料的获取难度较大，且有很多因素会影响到其准确性。
比如天气监测设备的故障，气象站位置的选择不合理，各地气象站设备类型、观测时间、频率等都可能导致预报数据出现偏差，从而影响预报的准确性。
2. 数值模式的误差气象预报模型是气象预报的核心，是计算和预测天气现象的数学模型，但是由于模型本身的复杂性和模拟过程中的近似性质，模型预报存在一定的误差。
比如模型的分辨率导致预报的精度不高，参数化方案导致误差等，都是数值模式误差的常见原因。
3. 人为因素水文气象预报需要专业人员进行分析和评估，但人为因素也很容易导致预报误差。
比如预报员个人经验不足、观察能力不强等，都会影响预报准确性。
另外，预报员在预报过程中还需要考虑一些非气象因素，如社会要求、政治压力、经济需求等，这些因素也可能影响预报结果。
4. 气象系统的不确定性天气是一个非常复杂的系统，任何微小的变化都可能影响到天气现象的发展。
再加上气象系统自身的随机性和不确定性，预报准确性不可能做到百分之百。
因此，即使是相同的气象预报模型和相同的观测数据，由于气象系统的不确定性，也会导致预报结果出现偏差。
总之，水文气象预报误差是由多个因素综合作用造成的，预报准确性无法做到完全精准，但这并不意味着预报没有价值。
气象预报仍然是人们生产、生活和防灾减灾的重要参考依据。
预报员需要时刻关注数据的精准性，不断提高自身的专业水平，尽可能提高预测准确度。
同时，我们也需要认识到预报误差存在的普遍性，做好预备措施，以最小的代价应对预报误差可能产生的风险。