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概率洪水预报模型应用研究

2.2万字 67页 原创作品，已通过查重系统


摘要
现行的水文预报一般都是确定性预报，即提供的是定值预报结果，然而由于自然水文过程的复杂性和人类认识水平的局限性，应用水文模型进行模拟和预测时，不可避免地存在着诸如输入、模型结构和参数等众多的不确定性。由于这些不确定性的存在，导致了水文预报结果必然也存在着不确定性，进而影响了决策的准确性。因此，如何去认识和描述这些不确定性，提供洪水概率预报，逐渐成为当前水文科学的研究热点之一。
BFS是一种基于贝叶斯理论框架的短期洪水预报理论，它将预报过程的不确定性划分为输入（主要是遇见期内降雨）的不确定性和水文的不确定性（包括模型结构、参数等），但它不直接处理模型内部的不确定性，代之以考虑模型输出的不确定性原则上它可与任意水文模型耦合。利用黄河流域龙门-潼关河段作为研究对象，在确定性预报马斯京根法河道洪水演算的基础上，利用BFS系统中的HUP不确定性分析技术进行概率洪水预报。首先，根据预报变量观测值和预报变量预报值进行边际概率预报估计，然后进行正态分位数变换，即将偏态分布转为正态分布，再进行先验分布和似然函数估计，最后进行预报变量后验分布估计，即得概率分布。通过对研究对象的研究发现，概率洪水预报的结果精度与作为输入值的确定性预报结果有关，但概率洪水预报的精度高于确定性预报。


关键词：概率洪水预报；马斯京根法河道洪水演算；贝叶斯预报系统