水文集合預報概述及模型案例

前百

學術術語

第1章 水文集合預報概述

1.1 水文集合預報理論與方法

1.1.1 水文集合預報前處理理論與方法

1.1.2 水文集合預報后處理理論與方法

1.1.3 水文集合預報應用現(xiàn)狀

1.2 小結

參考文獻

第2章 水文集合預報前處理

2.1 基于典型事件的集合預報前處理方法

2.1.1 時間窗口選擇

2.1.2 零值降水閾值確定

2.1.3 降水集合預報前處理方法——典型事件模型構建

2.2 集合預報前處理方法實例分析

2.2.1 數(shù)據(jù)說明

2.2.2 典型事件定義

2.2.3 結果及討論

2.3 小結

參考文獻

第3章 分布式時變增益水文模型

3.1 模型結構

3.2 產流模型

3.2.1 降雨蒸散發(fā)計算模型

3.2.2 地表水產流模型

3.2.3 土壤水產流模型

3.2.4 地下水產流模型

3.2.5 單元產流計算

3.2.6 總產流

3.2.7 水保工程耗水模型

3.3 匯流模型

3.3.1 子流域內匯流計算

3.3.2 河網匯流計算

3.4 用水耗水模塊

3.4.1 農業(yè)

3.4.2 工業(yè)

3.4.3 生活用水

3.4.4 用水取水方案

3.5 水庫調度模塊

3.5.1 單個水庫調度

3.5.2 水庫群調度

3.5.3 水庫在水文模型中實現(xiàn)

3.6 跨流域調水模塊

3.6.1 源頭水庫調度（保證是否有水可調）

3.6.2 調水中工程匯流計算（運動波）

3.6.3 沿途分水計算（分水到沿途水庫，供需平衡）

3.7 模型尺度與復雜度分析

3.7.1 月尺度模型

3.7.2 日尺度模型

3.7.3 時尺度模型

3.7.4 模型復雜度分析

3.8 小結

參考文獻

第4章 水文集合預報后處理

4.1 水文集合后處理方法

4.2 水文集合后處理方法應用分析

4.2.1 研究區(qū)簡介

4.2.2 GLMPP參數(shù)

4.2.3 后處理、參數(shù)優(yōu)化后與未優(yōu)化參數(shù)模擬流量對比分析

4.2.4 模型與觀測確定性結果的經驗分位數(shù)圖分析

4.2.5 后處理及多模型的概率結果

4.3 小結

參考文獻

第5章 水文集合預報驗證

5.1 基本概念及定義

5.1.1 集合平均

5.1.2 概率預報

5.2 驗證方法匯總

5.2.1 平均絕對差（MAE）

5.2.2 均方差（MSE）

5.2.3 均方根差（RMSE）

5.2.4 平均連續(xù)等級概率評分（MCRPS）

5.2.5 布賴爾評分（BS）

5.2.6 臨界成功指數(shù)（CSI）

5.2.7 相對平均差（RME）

5.2.8 頻率偏差（FB）

5.2.9 皮爾遜相關系數(shù)（PCC）

5.2.10 斯皮爾曼等級相關（SRC）

5.2.11 Nash效率系數(shù)NSE）

5.2.12 平均絕對差技能評分（MAESS）

5.2.13 均方誤差技能評分（MSESS）

5.2.14 平均連續(xù)等級概率技能評分（MCRPSS）

5.2.15 布賴爾技能評分法（BSS）

5.2.16 公平預測評分（或Gilbert評分）（ETS）

5.2.17 布賴爾可靠性評分（BSR）

5.2.18 可靠性框圖（RD）

5.2.19 等級直方圖（RH）

5.2.20 成功率（SR）

5.2.21 布賴爾解析度評分法（BSRe）

5.2.22 相對操作特性得分（ROCS）

5.2.23 相對操作特性圖（ROC）

5.2.24 命中率（HR）

5.2.25 誤報率（FAR）

5.2.26 預測頻率直方圖（FFH）

5.2.27 預報QQ圖（Pre.QQPLOT）

5.2.28 泰勒圖（Taylordiagram）

參考文獻2100433B

《水文集合預報概述及模型案例》 是我國當前第一本系統(tǒng)介紹水文集合預報的書籍，可以作為水文預報方面的科技工作者參考，也可以作為相關專業(yè)教師、研究生和本科生的教學參考書。

黑箱模型。將降雨作為流域系統(tǒng)的輸入，則徑流就是該系統(tǒng)的輸出，由此建立是降雨-徑流關系就是最簡單的一種流域水文模型，這類模型通常又稱黑箱模型或經驗型模型。這類模型采用系統(tǒng)分析方法得到的降雨-徑流關系僅僅是對流域系統(tǒng)過去輸入和輸出的一種幅值，缺乏對水文過程的描述。因此，這類模型不能處理流域系統(tǒng)中的變化因素，也就無法預測水文條件變化帶來的影響，例如城市化，氣候變化等對流域徑流的影響。如年徑流經驗模型，小流域洪水經驗模型。

概念性水文模型，在流域水文模型中考慮關鍵水文過程，采用一系列理想化的水文過來簡化實際流域系統(tǒng)中的復雜水文過程，這類模型考慮了流域的產匯流機制，定量計算了流域地表徑流、壤中流、地下徑流以及坡面匯流和河網匯流等，模型參數(shù)大多具有明確的物理意義。如水箱模型，新安江模型。

分布式水文模型，這類模型基于對流域水文過程的機理，采用水動力學方程來描述主要水文過程，基于地理信息系統(tǒng)，采用分布式的模型結果來描述流域下墊面條件和降水的空間分布。如SWAT模型，GBHM模型 。

水文要素包括各種水文變量的水文現(xiàn)象。降水、蒸發(fā)和徑流是水文循環(huán)的基本要素。同時，水位、流速、流量、水溫、含沙量、冰凌和水質等也列為水文要素。

水庫水文預報的項目應包括入庫洪峰、洪量、洪水過程、水庫最高水位、最大泄量以及各運行期的入庫徑流量。

水庫水文預報方案除產流與匯流方案外，還應有調洪演算、各運行期入庫徑流等方案。重要的中、小型水庫應有入庫洪水總量預報方案和簡易調洪查算圖表。

水庫水文預報應與調度緊密結合。水情部門應熟悉水庫的防洪設施和調度原則，水庫管理部門應將調度方案、執(zhí)行時間等及時通告水情部門，努力優(yōu)化預報調度。

水庫水文預報精度評定規(guī)定：流速預報取實測值的20%作為許可誤差；其余要素的許可誤差按《水文情報預報規(guī)范》3.5各有關規(guī)定執(zhí)行。 2100433B