[發(fā)明專利]一種基于WRF-Hydro模型的混合產流區(qū)次洪預報方法

有效

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• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN113887847B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設計）人: 劉佳;李傳哲;劉昱辰;韓婧怡;陳娟;于福亮;王一之;張善鈞
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 北京馳納南熙知識產權代理有限公司 11999
• 代理人: 李佳佳

1.一種基于WRF-Hydro模型的混合產流區(qū)次洪預報方法，包括搜集典型雨洪過程資料，其特征在于，還包括以下步驟：

步驟1：輸入場采用高分辨率同化降雨數據，設置WRF-Hydro水文模式初始參數；

步驟2：基于所述WRF-Hydro水文模式初始參數，輸出徑流預報結果；

步驟3：對所述徑流預報結果進行評價；

步驟4：當所述徑流預報結果評價存在不合理誤差時，對所述WRF-Hydro水文模式初始參數進行優(yōu)化，生成WRF-Hydro水文模式優(yōu)化參數；優(yōu)化的方法包括以下步驟：

步驟41：進行敏感性試驗以確定入滲系數REFKDT的恰當值；

步驟42：通過確定所述入滲系數REFKDT的恰當值來校準曼寧糙率系數MannN；

步驟43：在確定地表持水深度RETDEPRTFAC的取值過程中，所述入滲系數REFKDT和所述曼寧糙率系數MannN的數值是固定的；

步驟44：確定所述入滲系數REFKDT、所述曼寧糙率系數MannN和所述地表持水深度RETDEPRTFAC的取值后，進行地表糙率系數OVROUGHRTFAC的敏感性試驗，確定地表糙率系數OVROUGHRTFAC的取值；

步驟5：基于所述WRF-Hydro水文模式優(yōu)化參數，輸出新的所述徑流預報結果并進行評價；

步驟6：發(fā)布預報結果。

2.如權利要求1所述的基于WRF-Hydro模型的混合產流區(qū)次洪預報方法，其特征在于，所述步驟1包括采用高分辨率同化降雨數據代替大氣模式輸出的降雨數據，提供運行時段的氣象要素預報；設置WRF-Hydro的參數為默認值，并設置邊界條件和地形數據。

3.如權利要求2所述的基于WRF-Hydro模型的混合產流區(qū)次洪預報方法，其特征在于，所述步驟3包括依據徑流預報結果與實測的流量過程資料相比較，對徑流預報的質量進行評價，選用評價指標作為流域水文模型在應用流域適用性的評判標準。

4.如權利要求3所述的基于WRF-Hydro模型的混合產流區(qū)次洪預報方法，其特征在于，所述步驟3還包括在所述流域水文模型的選取與設置后，對徑流要素預報效果進行綜合評價，包括洪峰流量、峰現時間、徑流量和洪水過程。

5.如權利要求4所述的基于WRF-Hydro模型的混合產流區(qū)次洪預報方法，其特征在于，所述評價指標包括絕對誤差、相對誤差和納什系數中至少一種。

6.如權利要求5所述的基于WRF-Hydro模型的混合產流區(qū)次洪預報方法，其特征在于，所述絕對誤差的計算公式為

絕對誤差=預報值-實測值。

7.如權利要求6所述的基于WRF-Hydro模型的混合產流區(qū)次洪預報方法，其特征在于，所述相對誤差的計算公式為

。

8.如權利要求7所述的基于WRF-Hydro模型的混合產流區(qū)次洪預報方法，其特征在于，所述納什系數NSE的計算公式為

其中，為每個觀測時刻i的預報值，Q_i為每個觀測時刻i的實測值，表示計算的平均Q_i，N表示觀測時刻或觀測位置的總數。

9.如權利要求8所述的基于WRF-Hydro模型的混合產流區(qū)次洪預報方法，其特征在于，評價指標體系的規(guī)則為：

1）以洪峰流量的20%作為許可誤差；

2）峰現時間以預報根據時間至實測洪峰出現時間之間時距的30%作為許可誤差；

3）徑流量以實測值的20%作為許可誤差；

4）洪水過程預報以預見期內實測變幅的20%作為許可誤差；

5）當評價結果不在許可誤差內時，進行水文模型參數優(yōu)化；如符合指標誤差容許情況，則直接輸出預報徑流結果。