利用计算机技术解决率定水文预报模型参数所需历史资料问题

2011-08-13仲梁

黑龙江水利科技 2011年6期

仲梁

(鸡东县水务局，黑龙江鸡东158200)

利用洪水预报模型进行洪水预报是防洪减灾的有效措施之一，现有的多种模型，如:马斯京根分段连续演算模型、降雨径流相关模型、三水源蓄满产流模型等，都已发展得比较成熟，并为各国水文工作者所普遍接受。但因下垫面条件的不同，所以模型应用的好坏，关键在于能否根据本地的实际情况通过历史资料率定与之相应的模型参数。而率定这些参数所需要的资料，只能从浩如烟海的大量历史水文资料中获取，以往这项工作多由人工从积累的年鉴资料中查询获得，工作难度大，历时长，而且一旦需要资料发生变化或者人为的疏忽大意，大部分工作将要重做。鉴于目前全国水文系统已经建成统一的水文数据库，因此可以充分利用计算机这种高科技手段，并结合现有的水文数据库编制应用软件，处理类似的重复性劳动以提高工作效率和质量，解决率定模型参数所需的大量历史水文资料工作难度大的问题。

1 软件的灵活性处理

1.1 数据库的灵活性处理

由于用水文数据库取代了以往的年鉴资料，所以资料处理软件将面对该数据库进行操作，这是最为方便灵活的操作方式。但考虑到目前网络的发展状况和实际工作情况，使用者不可能随时随地对水文数据库进行操作，因此，需另建一本地数据库。可以采用微软的Ac(1ESS作为本地数据库，其主要优点是操作简单、易于维护，主要是为单机用户开发的，虽然稳定性和安全性标准低一些，但处理我们的工作完全可以胜任。我们要求新建的数据库表结构与水文数据库完全一致(可以只建需要的库表，如冰情表暂不需要就可不建)，并导入数据。这样即使离开办公室，仍可以随时从本地的Ac(数据库中查询需要的资料，在条件允许时，甚至可以连到外省的数据库，检索需要的资料。对于用户来讲，只需在配置服务器时输入相应的0DBC名和数据库名，就可以根据用户的权限使用。

1.2 数据库表的灵活性处理

在历史资料的处理过程中，往往要面对两个或更多的数据库进行操作。这样，对于各数据库中结构功能完全相同的表，其表名却不一定相同(要求表中字段名一定要相同)，为解决这个问题，在该程序的处理中把表名放在一初始化文件Data～[’ran.ini中的[DBTABLE]段说明，格式见图1。等号后面分别代表日降水资料、日蒸发资料、日水位资料、日流量资料、降水摘录和洪水摘录资料的库表名称。在程序初始化阶段，各表名将被读入相应的全局变量，所有的查询语句都引用此变量，从而最大程度地实现了查询的灵活性。

1.3 输出方式的灵活性处理

根据不同模型所需要的资料格式，本软件的输出方式灵活多样。可采用以TAB键或空格间隔同一行资料的文件输出;也可以直接写入数据库表或形成sQL语句;还可以保存为电子表格文件(.－xls)。

2 典型年选择

率定模型参数，首先要做的工作是选择若干具有代表性的年份作为典型年，用典型年的资料进行率定。对于同一预报站，采用的预报模型不同，选择历史资料的侧重点也不完全相同，但一般都是选择大水年份的资料作为典型年。本软件可以根据需要灵活选择典型年，在实现上可以将任意测站的水位、流量、降水资料按指定的顺序(年最大、最小、平均或总和的升序和降序)排列，以满足各种不同需要。

3 历史水文资料处理

历史水文资料处理实际上就是获得预报流域内测站典型年的资料。目前能够处理的资料类型有5种，分别为日降水资料、日蒸发资料、日水位资料、日流量资料、降水摘录和洪水摘录资料，对用户来讲只要事先在初始化文件 Data＇rran.ini中输入每种资料需要的站号和时间即可，见图1。

[DAYP】小节是处理日降水资料的文件格式，N:2代表有两个预报站，“Stationl=”表示第一个预报站站号(包括流域内相关站)，Year·1=表示Stationl中测站所需资料的典型年份。以此类推。从理论上N可以很大，但实际上所能处理的资料是根据数据库引擎的指标决定的。同理可处理其余资料，[ABSTRAcTP】代表降水摘录、[DAYZQ】代表日均水位流量、【ABSTRAcTFL00D】代表洪水摘录、【DAYE】代表日蒸发。做到这一步，使用者就可以用生成的资料做进一步的率定工作了。