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丹江口水库秋汛期长期径流预报

刘勇,  王银堂,  陈元芳,  王宗志,  胡健,  冯小冲

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刘勇, 王银堂, 陈元芳, 王宗志, 胡健, 冯小冲. 丹江口水库秋汛期长期径流预报[J]. 水科学进展, 2010, 21(6): 771-778.
引用本文: 刘勇, 王银堂, 陈元芳, 王宗志, 胡健, 冯小冲. 丹江口水库秋汛期长期径流预报[J]. 水科学进展, 2010, 21(6): 771-778.
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LIU Yong, WANG Yin-tang, CHEN Yuan-fang, WANG Zong-zhi, HU Jian, FENG Xiao-chong. Long-term runoff forecasting for autumn flooding seasons in Danjiangkou reservoir based on analyzing the physical causes[J]. Advances in Water Science, 2010, 21(6): 771-778.
Citation: LIU Yong, WANG Yin-tang, CHEN Yuan-fang, WANG Zong-zhi, HU Jian, FENG Xiao-chong. Long-term runoff forecasting for autumn flooding seasons in Danjiangkou reservoir based on analyzing the physical causes[J]. Advances in Water Science, 2010, 21(6): 771-778.
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丹江口水库秋汛期长期径流预报

  • 1.

    河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 江苏, 南京, 210098;

  • 2.

    南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 江苏, 南京, 210029

基金项目: "十一五"国家科技支撑计划资助项目(2006BAB04A0702,2006BAB14B02);公益性行业科研专项经费资助项目(200801076)
详细信息
    作者简介:

    刘勇(1983- ),男,安徽广德人,博士研究生,主要从事水文不确定性及中长期预报研究.E-mail:liuyong_1011@sina.com

  • 中图分类号: TV121;P338

Long-term runoff forecasting for autumn flooding seasons in Danjiangkou reservoir based on analyzing the physical causes

  • 1.

    State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineer, Hohai University, Nanjing 210098, China;

  • 2.

    State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineer, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210029, China

Funds: The study is financially supported by the National Key Technologies R&D Program of China during the 11th Five-year Plan Period(No.2006BAB04A 0702; No.2006BAB14B02) and the Nationa.Non-Profit Research Program of China(No.200801076).

  • 摘要: 针对目前长期径流预报中物理成因考虑较少的问题,以丹江口水库为例,在分析影响径流物理背景的基础上,研究前期气象因子与水库秋汛期入库径流过程的相关关系,识别影响径流的大气环流与海温等物理因子,利用主成分分析法提取主要预报信息,建立了包含大气环流因子、海温因子等气象物理信息以及前期降雨、径流等水文信息作为预报因子集的三层BP神经网络预报模型.利用1956~2008年秋汛期9、10月入库径流量进行模拟与试报,并与仅采用前期降雨径流的预测模型进行了比较,结果显示基于物理成因分析的预测模型稳定性良好,模拟及试报精度较高,9、10月试报精度平均提高约30%,分别达到87.5%和75%,并对预报年份中的丰枯特征有较好的体现.
    Abstract: Amiing at the lack of consideration of using the physical cause approach to forecasting long-term runoff,a BP(Back P ropagation) neural newtork model is developed for autumn season runoff forecasts.The model considers those physical factors affecting the runoff process.The factors include the preceding atmospheric circulation,ocean and historical runoff.Using the principal component analysis,the autumn runoff can be quantitatively related to a set of physical predictors including amtospheric circu lation,sea surface temperature,and antecedent precipitation and runoff.The model is applied to the Dan jiangkou Reservoir.Observed September and October runoff during the period 1956-2000 are used for the model calibration,while observation of 2001-2008 are used for the model validation.The results show that the stability of the model utilizing the physical predictors is generally favorable.On average,a 30% miprovement can be achieved in September and October runoff forecasting comparing to the method of using only antecedent precipitation especially during the drought and flooding years.
  • [1] CARLOS H L,UPMANU L.Climate informed long term seasonal forecasts of hydroenergy inflow for the Brazilian hydropower system[J].Journal of Hydrology,2010,381:65-75.
    [2] SHAHAB A,DONALD H B,MOHAMMAD K.Long-lead probabilistic forecasting of streamflow using ocean-atmospheric and hydro-logical predictors[J].Water Resources Research,2006,42:1-11.
    [3] WANG W C,CHAU K W,CHENG C T,et al.A comparison of performance of several artificial intelligence methods for forecasting monthly discharge time series[J].Journal of Hydrology,2009,374:294-306.
    [4] 张志果,徐宗学,巩同梁.梯级-关联算法原理及其在月流量预报中的应用[J].水科学进展,2007,18(1):114-117.(ZHANG Zhi-guo,XUE Zong-xue,GONG Tong-liang.Cascade-correlation algorithm and its application in monthly streamflow forecasting[J].Advances in Water Science,2007,18(1):114-117.(in Chinese))
    [5] GLENN A T,ASHOK K S,THOMAS C P,et,al.Long lead-time forecasting of U S streamflow using partial least squares regression[J].Journal of Hydrologic Engineering,2007,12(5):442-451.
    [6] CHENG C T,X1E J X,CHAU K W,et,al.A new indirect multi-step-ahead prediction model for a long-term hydrologic prediction[J].Journal of Hydrology,2008,361:118-130.
    [7] FELIPE P S,NELSOM O N.Forecasting of monthly streamflows based on artificial neural networks[J].Journal of Hydrologic Engineering,2009,14(12):1390-1395.
    [8] 林剑艺,程春田.支持向量机在长期径流预报中的应用[J].水利学报,2006,37(6):681-686.(LIN Jian-yi,CHENG Chun-tian.Application of support vector machine method to long-term runoff forecast[J].Journal of Hydraulic Engineering,2006,37(6):681-686.(in Chinese)).
    [9] FIRAT M,GUNGOR M.Hydrological time-series modeling using an adaptive neuro-fuzzy inference system[J].Hydrological Processes,2008,22(13):2122-2132.
    [10] 于国荣,夏自强.混沌时间序列支持向量机模型及其在径流预测中应用[J].水科学进展,2008,19(1):116-122.(YU Guo-rong,XIA Zi-qiang.Prediction model of chaotic time series based on support vector machine and its application to runoff[J].Advances in Water Science,2008,19(1):116-122.(in Chinese)).
    [11] 张铭,李承军,张勇传.贝叶斯概率水文预报系统在长期径流预报中的应用[J].水科学进展,2009,20(1):40-44.(ZHANG Ming,LI Cheng-jun,ZHANG Yong-chuan.Application of the Bayesian statistic hydrological forecast system to middle-and long-term runoff forecast[J].Advances in Water Science,2009,20(1):40-44.(in Chinese)).
    [12] TYREL L S,OUBEIDILLAH A A,GLENN A T,et,al.Long head time streamfloe forecasting of the North Platte River incorporating oceanic-atmospheric climate variability[J].Journal of Hydrology,2009,368:131-142.
    [13] GUTIERREZ F,DRACUP J A.An analysis of the feasibility of long-range streamflow forecasting for Colombia using El Nino-Southern Oscillation indicators[J].Journal of Hydrology,2001,246:181-196.
    [14] 严华生,严小东.前期高度场和海温场变化对我国汛期降水的影响[J].大气科学,2004,28(3):405-413.(YAN Hua-sheng,YAN Xiao-dong.Impact of the preceding northern hemisphere 500hPa geopotential height and pacific SST variation on the flood season precipitation over China[J].Chinese Journal of Atmospheric Sciences,2004,28(3):405-413.(in Chinese))
    [15] 邓伟涛,孙照渤,曾刚,等.中国东部夏季降水型的年代际变化及其与北太平洋海温的关系[J].大气科学,2009,33(4):835-846.(DENG Wei-tao,SUN Zhao-bo,ZENG Gang,et al.Interdecadal variation of summer precipitation pattern over eastern China and its relationship with the North Pacific SST[J].Chinese Journal of Atmospheric Sciences,2009,33(4):835-846.(in Chinese))
    [16] 蔡美琼,张鹏,沙文钰.印度洋东西海温信息区海表温差与我国同期降水的关系[J].海洋预报,2007,24(4),86-91.(CAI Mei-qiong,ZHANG Peng,SHA Wen-yu.The relationship of rainfall in China and differences of SST of signal areas in India Ocean[J].Marine Forecasts,2007,24(4),86-91.(in Chinese))
    [17] 李雪耀,邹晓杰,张汝波,等.谱熵和主成分分析用于EMD分解研究[J].哈尔滨工程大学学报,2009,30(7):797-802.(LI Xue-yao,ZOU Xiao-jie,ZHANG Ru-bo,et al.Research on empirical mode decomposition based on spectrum entropy methods and principal component analysis[J].Journal of Harbin Engineering University,2009,30(7):797-802.(in Chinese))
    [18] JY S W,HAN J,SHASTRI A,et al.Artificial neural networks for forecasting watershed runoff and stream flows[J].Journal of Hydrologic Engineering,2005,10(3):216-222.
    [19] GB/T22482-2008.水文情报预报规范[S].北京:中国标准出版社,2009.(GB/T22482-2008.Standard for hydrological information and hydrological forecasting[S].Beijing:China Standards Press,2009.(in Chinese))
  • [1] 王俊, 郭生练.  三峡水库汛期控制水位及运用条件 . 水科学进展, 2020, 31(4): 473-480. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.04.001
    [2] 王国庆, 张建云, 管晓祥, 鲍振鑫, 刘艳丽, 贺瑞敏, 金君良, 刘翠善, 陈鑫.  中国主要江河径流变化成因定量分析 . 水科学进展, 2020, 31(3): 313-323. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.03.001
    [3] 孙博, 王会军, 周波涛, 李惠心, 朱宝艳.  中国水汽输送年际和年代际变化研究进展 . 水科学进展, 2020, 31(5): 644-653. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.05.002
    [4] 卢迪, 周如瑞, 周惠成, 彭勇.  耦合长期预报的跨流域引水受水水库调度模型 . 水科学进展, 2016, 27(3): 458-466. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.03.014
    [5] 吕孙云, 许银山, 兰岚, 杜亚平, 梅亚东.  基于优化-模拟技术的生态库容 . 水科学进展, 2013, 24(3): 402-409.
    [6] 张铭, 李承军, 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 . 水科学进展, 2009, 20(1): 40-44.
    [7] 张静怡, 胡震云, 黄志良.  近年长江口北支涌潮变化及其成因分析 . 水科学进展, 2007, 18(5): 724-729.
    [8] 王宗志, 王银堂, 胡四一.  水库控制流域汛期分期的有效聚类分析 . 水科学进展, 2007, 18(4): 580-585.
    [9] 张俊勇, 陈立, 吴门伍, 邓晓丽.  水库下游河流再造床过程的时空演替现象——以丹江口建库后汉江中下游为例 . 水科学进展, 2006, 17(3): 348-353.
    [10] 郑金陵, 林镜榆.  水库水情的长期预报方法研究 . 水科学进展, 2004, 15(5): 665-669.
    [11] 陈锦年, 褚健婷, 许兰英.  ENSO循环过程与南极海冰变化 . 水科学进展, 2004, 15(1): 56-60.
    [12] 陈锦年, 何宜军, 许兰英, 宋贵霆.  西太平洋次表层海温异常与北赤道流异常海温西传 . 水科学进展, 2002, 13(2): 133-140.
    [13] 尹魁浩, 阮娅, 李金龙, 袁弘任, 翁立达, 刘宝章.  水库水体生态系统数值模拟模型及其应用──以丹江口水库为例 . 水科学进展, 2001, 12(2): 165-171.
    [14] 彭梅香, 葛朝霞, 王怀柏.  黄河上游径流与太平洋海温场关系及其预测应用 . 水科学进展, 2000, 11(3): 272-276.
    [15] 蔡煜东, 姚林声.  径流长期预报的人工神经网络方法 . 水科学进展, 1995, 6(1): 61-65.
    [16] 梅立庚.  岳城水库汛期调度方案的改进 . 水科学进展, 1994, 5(3): 179-185.
    [17] 夏军.  中长期径流预报的一种灰关联模式识别与预测方法 . 水科学进展, 1993, 4(3): 190-197.
    [18] 卢文芳.  长江中下游汛期降水空间型及其与太平洋海温的关系 . 水科学进展, 1992, 3(2): 104-111.
    [19] 陆菊中, 林镜榆.  青藏高原东北侧夏季干旱的气象成因和长期预报研究 . 水科学进展, 1991, 2(4): 224-231.
    [20] 黄嘉佑.  夏季逐月500hPa高度场与我国降水的关系分析 . 水科学进展, 1991, 2(1): 50-57.
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-12-11
  • 刊出日期:  2010-11-25

丹江口水库秋汛期长期径流预报

  • 1. 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 江苏, 南京, 210098;
  • 2. 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 江苏, 南京, 210029
    • 基金项目:  "十一五"国家科技支撑计划资助项目(2006BAB04A0702,2006BAB14B02);公益性行业科研专项经费资助项目(200801076)
    作者简介:

    刘勇(1983- ),男,安徽广德人,博士研究生,主要从事水文不确定性及中长期预报研究.E-mail:liuyong_1011@sina.com

  • 收稿日期: 2009-12-11
  • 刊出日期: 2010-11-25

  • 中图分类号: TV121;P338

摘要: 针对目前长期径流预报中物理成因考虑较少的问题,以丹江口水库为例,在分析影响径流物理背景的基础上,研究前期气象因子与水库秋汛期入库径流过程的相关关系,识别影响径流的大气环流与海温等物理因子,利用主成分分析法提取主要预报信息,建立了包含大气环流因子、海温因子等气象物理信息以及前期降雨、径流等水文信息作为预报因子集的三层BP神经网络预报模型.利用1956~2008年秋汛期9、10月入库径流量进行模拟与试报,并与仅采用前期降雨径流的预测模型进行了比较,结果显示基于物理成因分析的预测模型稳定性良好,模拟及试报精度较高,9、10月试报精度平均提高约30%,分别达到87.5%和75%,并对预报年份中的丰枯特征有较好的体现.

English Abstract

刘勇, 王银堂, 陈元芳, 王宗志, 胡健, 冯小冲. 丹江口水库秋汛期长期径流预报[J]. 水科学进展, 2010, 21(6): 771-778.
引用本文: 刘勇, 王银堂, 陈元芳, 王宗志, 胡健, 冯小冲. 丹江口水库秋汛期长期径流预报[J]. 水科学进展, 2010, 21(6): 771-778.
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LIU Yong, WANG Yin-tang, CHEN Yuan-fang, WANG Zong-zhi, HU Jian, FENG Xiao-chong. Long-term runoff forecasting for autumn flooding seasons in Danjiangkou reservoir based on analyzing the physical causes[J]. Advances in Water Science, 2010, 21(6): 771-778.
Citation: LIU Yong, WANG Yin-tang, CHEN Yuan-fang, WANG Zong-zhi, HU Jian, FENG Xiao-chong. Long-term runoff forecasting for autumn flooding seasons in Danjiangkou reservoir based on analyzing the physical causes[J]. Advances in Water Science, 2010, 21(6): 771-778.
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