不同雨量計算方法的應(yīng)用
防汛抗洪決策的一個重要依據(jù)是水位和流量的變化,而對水位和流量的預(yù)報依賴于對流域內(nèi)面降雨量的估計。目前,我國水文部門主要用降雨實況資料計算面雨量,從而計算徑流、預(yù)報水位和流量,至今沒有預(yù)報的面雨量,這就限制了洪水預(yù)見期的延長。只有準(zhǔn)確的流域面雨量作為水文模式的初值, 才可能盡量延長洪水預(yù)見期。在歐美一些發(fā)達國家,面雨量預(yù)報早已用于水文預(yù)報,而在我國這方面的技術(shù)研究和業(yè)務(wù)服務(wù)則正處于起步階段。
由于流域面雨量能客觀地反映該流域降雨情況,因此在分析和預(yù)報水情變化時應(yīng)用非常廣泛,為水文學(xué)上一個重要參數(shù)。算術(shù)平均法簡便易行,但只適用于流域面積小、地形起伏不大,且測站多而分布又較為均勻的流域,秦承平等人利用算術(shù)平均法對清江流域和長江上游干支流域面雨量進行了探討, 結(jié)果證明對三峽區(qū)間氣象測站分布比較均勻,雨量資料較為齊全的情況下,算術(shù)平均法簡單易行;格點法能較好地反映降水的連續(xù)性;等雨量線法精度高,但較多地依賴于分析技能,而且操作比較復(fù)雜,不便于日常業(yè)務(wù)使用;泰森多邊形法或三角形法,考慮了各雨量站的權(quán)重,而且當(dāng)測站固定不變時,各測站的權(quán)重也不變,比算術(shù)平均法更合理,精度也較高,因此應(yīng)用較廣。
泰森多邊形法又叫垂直平分法或加權(quán)平均法。該法首先求得各雨量站的面積權(quán)重系數(shù),然后用各站點雨量與該站所占面積權(quán)重相乘后累加即得。雨量站權(quán)重數(shù)的求法是將流域內(nèi)各相鄰雨量站用直線相連,作各連線的垂直平分線, 這些平分線相交,把流域劃分為若干個多邊形,每個多邊形內(nèi)都有且僅有一個雨量站。此種方法計算面雨量時考慮了測站的權(quán)重,精度較高,對測站分布不均勻的流域尤為適合。我國水利部門大多采用求積儀求取各測站的控制面積,但是在考慮的流域較多,站點也很多的情況下,所組成的多邊形面積小, 個數(shù)多,用求積儀求面積操作起來不方便。
因此,必須實現(xiàn)業(yè)務(wù)自動化。在計算機上實現(xiàn)面雨量計算程序自動化,其技術(shù)難點在于確定環(huán)繞每一個站點多邊形的唯一性和確定任意多邊形的面積上。權(quán)重分布法,即使用不同的權(quán)重,把歷史預(yù)報效果好的給予較高權(quán)重,效果差的則相反,綜合集成。較為客觀地確定了海河流域及其支流域的邊界,實現(xiàn)了各支流域內(nèi)代表站點在計算機上自動選取。選定了能較好地反映實際情況的泰森多邊形法作為面雨量計算的主要方法,計算各支流域面雨量實況和預(yù)報,實現(xiàn)各支流域面雨量實況和預(yù)報在MICAPS 中的顯示。中國糧油儀器網(wǎng) http://www.feta-virtual.com/
