浐灞河流域城市橡胶坝群景观流量补水调度研究

国内外对于橡胶坝的调度运行研究很多,但是大多以防洪为主,很少有针对水景观或涉及小时尺度上的预报调度。以西安市区浐灞河流域下游水景观的水环境质量和水景观品质为目标,研究了橡胶坝群的枯季流量模拟预报和补水调度模型。在对缺历史实测资料的节点采用产汇流参数移用方法基础上,建立了降雨产汇流河系连续演算模型,并利用有实测历史流量资料节点做了率定和验证;利用控制条件下的遍历算法、自下游到上游逐时段反推各个控制坝的立坝/塌坝动作,实现橡胶坝群补水调度计算。经与历史资料比对:产汇流模型输出的各个节点预报结果精度较好,补水调度能够达成调度目标(下游监控节点流量稳定在18~25 m^(3)/s)。该方法在2021年9月份西安十四运期间运行稳定,圆满完成了调度目标,对相似地区的橡胶坝补水调度,具有重要的参考价值。

自适应随机搜索算法在水文模型参数优选中的并行效率研究

水文模型参数的快速率定是山洪以及中小河流洪水预报预警中的重要研究内容之一。参数自动优选功能可以极大地提高水文模型的使用效率,随机搜索算法是大多数参数全局优选算法基础,但却因为耗时较长而应用较少。以Brooks的自适应随机搜索算法(adaptive random search method)为对象、利用.NET的Parallel对象进行了CPU并行改造,利用英伟达的CUDA对象进行了GPU+CPU并行改造,并以缅甸境内其培河子流域上的新安江模型为优选对象,比较了优选效果和计算效率。研究表明:ARS算法和SCE-UA的优选结果相当,并行改造后的ARS算法计算效率有显著提高。研究成果对水文模型应用时参数优选算法的比选具有重要的参考价值。

NMCP降水预报的适用性研究——以辽宁诺敏河为例

对高分辨率数值天气预报产品进行精度评估时考虑其时空不确定性是有必要的。从降水量级、空间分布和时间分布多角度出发建立降雨预报评估方法,选取2021年诺敏河流域的实测数据和预报数据,采用上述方法对NMCP模式进行了综合评价。结果表明:1) 在降水量级上,以相对误差作为评价指标。前36 h的NMCP模式相对误差在0.8以上,尤其对短时强降雨量预报精度较高;2) 在空间分布上,采用邻域法改善空间不确定性,结合FSS评分确定NMCP在该流域的最优邻域半径为60 km。3) 在时间分布上,引入时间域半径,结合TFSS评分确定最优时间域半径为2 h。前48 h的NMCP模式对大雨及以下的预报精度较高,FSS与TFSS评分均达到0.8以上,对于暴雨表现较差。该评价方法能够较好的反映降雨预报数据的时空分布,更加真实客观地评价降雨预报精度,为今后的多模式集成与气象水文耦合等应用提供理论基础。