辽浑太流域降雨预报信息可利用性分析

摘要

水是人类生产生活中不可替代的战略资源。我国水资源人均占有量少，且时空分布不均，决定了有效缓解水资源短缺的压力、实现国家可持续发展战略和水资源的可持续高效利用目标，流域水资源管理必须考虑洪水预报信息和降雨预报信息。将气象预报科学地运用到流域水库管理中是十分重要的。洪水预报信息有效预见期短，大流域层面上的防洪调度必须考虑更长预见期的降雨预报信息。但由于降雨报信息存在误差，是否可用和如何利用降雨预报信息近年来一直是学者和应用部门探究不休的重要课题。因此，本文以辽浑太流域为研究区域，通过对比分析不同TIGGE降雨集合预报产品的基础上，选择了CMA、NCEP和ECMWF三个降雨集合预报产品作为精度分析对象，并研究它们在辽浑太流域在分级应用的划分方法，进而预报信息在辽浑太流域的可利用性。取得主要成果如下：
　　（1）借鉴有的12h和24h的降雨量分级标准，验证P-III型曲线和正态分布的可利用性，选择划分结果更优秀的方法，在满足拟合标准的基础上，对6h、48h、120h和240h的降雨量级进行科学准确地划分。再将各个水库6h、48h、120h和240h的降雨量级进行平均计算，划分出整个辽浑太流域的降雨量级。
　　（2）研究辽浑太流域短期（6h、12h、24h和48h）降雨预报信息的可利用性。结合短期降雨预报以水库防洪为主，以辽浑太流域内省管水库2008-2015年每年汛期为研究时段，以CMA、NCEP和ECMWF三个机构的降雨预报数据为基础，进行降雨预报信息的精度和“三率”分析，得出预报效果最好的机构，将该机构预报的第III和第IV及以上量级两个范围的降雨作为研究对象，挑选出与之对应的实际降雨数据，进而挑选出发生频率的85%、90%和95%的降雨量，进行辽浑太流域各个水库短期降雨预报信息的可利用性分析。汤河水库预见期24h和48h的利用性强；观音阁水库利用性相对较差；葠窝水库预见期48h的利用性比较强；ECMWF机构在大伙房水库的预报效果最优，可利用性不强；柴河水库总体可利用性不强；清河水库对于预报第 IV及以上量级降雨的可利用性强。
　　（3）研究辽浑太流域中期（120h、240h）降雨预报信息的可利用性。结合中期降雨预报以水库兴利为主，以辽浑太流域内省管水库2008-2015年每年汛期为研究时段，以CMA、NCEP和ECMWF三个机构的降雨预报数据为基础，进行降雨预报信息的精度和“三率”分析，得出预报效果最好的机构，将该机构第I、II和第III及以上量级三个范围的预报降雨作为研究对象，挑选出与之对应的实际降雨数据，进而挑选出发生频率为85%、90%和95%的降雨量，进行辽浑太流域各个水库中期降雨预报信息的可利用性分析。汤河水库的利用性强，特别是对降雨量级第 I、II的预报；观音阁水库无共用库容，不讨论可利用性；葠窝水库预见期48h的利用性比较强，特别是降雨量级第III及以上的预报；大伙房水库对降雨量级第 I、II的预报有一定参考价值，但整体利用性不强；柴河水库总体可利用性强，特比是对于预见期120h的预报；清河水库总体可利用性强，特别对于预见期120h的预报。
　　最后，总结本文研究内容和研究成果，并指出本文研究中存在的不足以及今后的研究方向。

目录

声明

1 绪论

1.1 选题背景和研究意义

1.2 国内外研究进展

1.3 本文主要研究内容

2 研究区域及集合产品介绍

2.1 引言

2.2 研究区域介绍

2.3 集合降雨预报产品

2.4 降雨集合预报产品精度检验方法

3 辽浑太流域降雨量级划分

3.1 引言

3.2 降雨量级划分

3.3 辽浑太流域降雨量级划分

3.4 小结

4 辽浑太流域短期降雨预报信息可利用性分析

4.1 引言

4.2 太子河流域短期降雨预报信息可利用性分析

4.3 浑河流域短期降雨预报信息可利用性分析

4.4 辽河流域短期降雨预报信息可利用性分析

4.5 小结

5 辽浑太流域中期降雨预报信息可利用性分析

5.1 引 言

5.2 太子河流域中期降雨预报信息可利用性分析

5.3 浑河流域中期降雨预报信息可利用性分析

5.4 辽河流域中期降雨预报信息可利用性分析

5.5 小结

6 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 展望

参考文献

致谢