氣象水文預(yù)報(bào)軟件開(kāi)發(fā)

1、氣象水文預(yù)報(bào)軟件開(kāi)發(fā)氣象水文預(yù)報(bào)軟件開(kāi)發(fā)劉俊萍 1 秦彥明 2 黃強(qiáng) 1 田峰巍 1（ 1西安理工大學(xué)水利水電學(xué)院，西安710048）2山西省第三建筑工程公司第一分公司，太原030024）關(guān)鍵詞 ：氣象預(yù)報(bào)；水文預(yù)報(bào)；氣象水文預(yù)報(bào)軟件摘 要：氣象預(yù)報(bào)與水文預(yù)報(bào)相結(jié)合，可以延長(zhǎng)預(yù)報(bào)時(shí)效，為水庫(kù)安全 渡汛和防洪調(diào)度提供可靠的依據(jù)。根據(jù)氣象水文預(yù)報(bào)模型，開(kāi)發(fā)了氣象水文預(yù) 報(bào)軟件，算例結(jié)果表明，采用的模型預(yù)報(bào)精度高，開(kāi)發(fā)的軟件簡(jiǎn)便、實(shí)用，具 有推廣應(yīng)用價(jià)值。洪水預(yù)報(bào)是防洪調(diào)度的主要依據(jù)，預(yù)報(bào)時(shí)效是防洪調(diào)度成敗的關(guān)鍵。如果 預(yù)報(bào)預(yù)見(jiàn)期長(zhǎng)，水庫(kù)可以提前預(yù)泄，騰空庫(kù)容，安全渡汛，并可獲得較大效益 或盡可能減

2、少損失。水文預(yù)報(bào)與氣象預(yù)報(bào)相結(jié)合，是目前洪水預(yù)報(bào)的發(fā)展趨 勢(shì)，目的是將水文預(yù)報(bào)延伸到氣象預(yù)報(bào)，以延長(zhǎng)預(yù)報(bào)時(shí)效，為水庫(kù)防洪調(diào)度提 供可靠的依據(jù)，在首先保證大壩安全的前題下，既增加了防洪效益，也增加了 發(fā)電效益。作者在總結(jié)文獻(xiàn) 12研究成果的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)和完善，進(jìn)一步將氣象水 文預(yù)報(bào)模型開(kāi)發(fā)為方便實(shí)用的軟件，使洪水預(yù)報(bào)做到快速、準(zhǔn)確。1 降雨量預(yù)報(bào)模型 根據(jù)降雨量分布及對(duì)應(yīng)的天氣圖，考慮輻合流場(chǎng)，雨區(qū)在低渦、切變等氣 旋彎曲增大，低層天氣系統(tǒng)對(duì)致洪暴雨預(yù)報(bào)很重要，因此考慮氣象的降雨量計(jì) 算公式為：2 水文預(yù)報(bào)模型 3 21 產(chǎn)流計(jì)算211 地表徑流量計(jì)算由降雨量查降雨量與地表徑流量相關(guān)圖，得地表

3、徑流量 Rs。212 地下徑流量計(jì)算由實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并經(jīng)檢驗(yàn)，得出地下徑流 Rg與地表徑流 Rs 存在 RgRs14 的關(guān)系。22 匯流計(jì)算221 地表徑流過(guò)程預(yù)報(bào)用等流時(shí)線法計(jì)算地表徑流過(guò)程。222 地下徑流過(guò)程預(yù)報(bào) 地下徑流過(guò)程計(jì)算分峰值段、漲水段、退水段 3 個(gè)時(shí)段分別計(jì)算。223 徑流過(guò)程預(yù)報(bào) 各產(chǎn)流時(shí)段地表徑流過(guò)程和地下徑流過(guò)程迭加后，即為一次洪水的總徑流 過(guò)程。洪水氣象水文預(yù)報(bào)軟件程序框圖見(jiàn)圖 1。3 軟件使用說(shuō)明軟件在 delphi5 0 下設(shè)計(jì)，各個(gè)模塊有相應(yīng)的界面，在友好的界面下可以 實(shí)現(xiàn)計(jì)算、計(jì)算結(jié)果的圖形顯示、報(bào)表顯示、保存（圖形、保存）、打?。▓D 形、文本）、查詢、返加上一級(jí)

4、菜單、直接退出系統(tǒng)等功能。各模塊之間的關(guān) 系流程圖如圖 2 所示。程序運(yùn)行時(shí)首先出現(xiàn)如圖 3 所示的界面，點(diǎn)擊各下拉菜單，可以實(shí)現(xiàn)降 雨量預(yù)報(bào)，地表地下徑流量預(yù)報(bào)及地表地下徑流過(guò)程預(yù)報(bào)等各個(gè)模塊的功能。輸出預(yù)報(bào)結(jié)果包括圖形、報(bào)表。圖 4 為地表徑流過(guò)程預(yù)報(bào)以圖表顯示的界 面，圖 5 為地下徑流過(guò)程預(yù)報(bào)以表的形式顯示的界面。4 安康水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)算例 漢江中游較大降雨尤其是暴雨期間，低層 700hPa（高度約 3 100m）上空具 有較強(qiáng)的輻合流場(chǎng)， 700hPa低層天氣系統(tǒng)對(duì)致洪暴雨預(yù)報(bào)最為重要。安康水庫(kù)22 洪水考慮由石泉安康區(qū)間 12 200km2（ab70172km2）， 800600hP

5、a氣 柱層的降雨量所致 1，2，時(shí)段 t 的降雨量為根據(jù)氣象預(yù)報(bào)和產(chǎn)流計(jì)算，有 5 個(gè)時(shí)段凈雨，每個(gè)時(shí)段長(zhǎng) 6h，地表徑流量和地下徑流量預(yù)報(bào)結(jié)果以報(bào)表顯示的界面見(jiàn)圖 6，總徑流過(guò)程線預(yù)報(bào)界面見(jiàn)圖7。本次洪水起漲時(shí)的流量為 20 m3s，地下深層基流量為 10 m3s，洪水歷 時(shí) 38 個(gè)時(shí)段，每個(gè)時(shí)段 6h ，第 1 時(shí)段至第 3 時(shí)段為漲水段，之后為退水段， 預(yù)報(bào)的洪峰流量為 11 374 10 m3s，發(fā)生在第 3 個(gè)時(shí)段，從第 3時(shí)段到第 38 個(gè)時(shí)段，流量逐漸減少。鑒于實(shí)際資料在短時(shí)間內(nèi)難以收集完整，預(yù)報(bào)的驗(yàn)證留待在后面的工作中 進(jìn)一步完善。本文開(kāi)發(fā)的洪水氣象水文預(yù)報(bào)軟件，計(jì)算速度快，成果以圖表形 式給出，清晰直觀，易于分析，軟件操作使用簡(jiǎn)便靈活，界面友好，具有一定 的應(yīng)用價(jià)值。參考文獻(xiàn) 1何長(zhǎng)春漢江安康水電站雨洪預(yù)報(bào)模型的研究 J水電能源科學(xué)， 1986（2）：1