不同雨量計(jì)算方法的應(yīng)用
防汛抗洪決策的一個(gè)重要依據(jù)是水位和流量的變化,而對(duì)水位和流量的預(yù)報(bào)依賴于對(duì)流域內(nèi)面降雨量的估計(jì)。目前,我國水文部門主要用降雨實(shí)況資料計(jì)算面雨量,從而計(jì)算徑流、預(yù)報(bào)水位和流量,至今沒有預(yù)報(bào)的面雨量,這就限制了洪水預(yù)見期的延長(zhǎng)。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(zhǎng)洪水預(yù)見期。在歐美一些發(fā)達(dá)國家,面雨量預(yù)報(bào)早已用于水文預(yù)報(bào),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(bào)水情變化時(shí)應(yīng)用非常廣泛,為水文學(xué)上一個(gè)重要參數(shù)。算術(shù)平均法簡(jiǎn)便易行,但只適用于流域面積小、地形起伏不大,且測(cè)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(duì)清江流域和長(zhǎng)江上游干支流域面雨量進(jìn)行了探討, 結(jié)果證明對(duì)三峽區(qū)間氣象測(cè)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(jiǎn)單易行;格點(diǎn)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(cè)站固定不變時(shí),各測(cè)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(diǎn)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?cái)?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(gè)多邊形,每個(gè)多邊形內(nèi)都有且僅有一個(gè)雨量站。此種方法計(jì)算面雨量時(shí)考慮了測(cè)站的權(quán)重,精度較高,對(duì)測(cè)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(cè)站的控制面積,但是在考慮的流域較多,站點(diǎn)也很多的情況下,所組成的多邊形面積小, 個(gè)數(shù)多,用求積儀求面積操作起來不方便。
因此,必須實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)自動(dòng)化。在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)面雨量計(jì)算程序自動(dòng)化,其技術(shù)難點(diǎn)在于確定環(huán)繞每一個(gè)站點(diǎn)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(bào)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(shí)現(xiàn)了各支流域內(nèi)代表站點(diǎn)在計(jì)算機(jī)上自動(dòng)選取。選定了能較好地反映實(shí)際情況的泰森多邊形法作為面雨量計(jì)算的主要方法,計(jì)算各支流域面雨量實(shí)況和預(yù)報(bào),實(shí)現(xiàn)各支流域面雨量實(shí)況和預(yù)報(bào)在MICAPS 中的顯示。中國糧油儀器網(wǎng) http://m.51wenwangwen.com/
