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水文预报与水资源优化管理技术
流预报产品。国内相关研究起步较晚,尚处于探索阶段,刘甜等利用 CFS 模式输
出的未来 9 个月降水预报产品与 SWAT 水文模型进行耦合,建立了汉江流域长期
水文水资源预测系统。陈柯兵等检验了 GloFAS 季节径流预报产品对长江上游长
期径流的预测效果,发现提前 1 个月的枯水期预测效果较好。
模式耦合方法的优点在于计算效率高、物理机制清晰、可输出任意断面预测
结果,但限于当前学科研究水平,该方法仍处在模拟试验阶段,投入业务应用较
少。可以预见,随着气候模式的不断发展,今后气候模式和分布式水文模型的耦
合应用将是实现中长期水文径流预测业务的重要发展方向。
(三)水文集合概率预报
集合预报和概率预报是当前刻画洪水预报不确定性的两种重要手段。一方
面,随着降雨集合预报技术的发展,水文预报用户也开始尝试利用集合方法对水
文预报不确定性进行定量估计,通过不同降雨预报产品驱动水文模型计算,以考
虑输入不确定性对预报精度的影响,属于集合前处理技术;另一方面,利用集合
概率分析和总误差分析等技术手段,通过定量估计水文预报的不确定性,以分析
模型计算等误差对水文预报精度的影响,属于统计后处理技术。
1. 集合前处理技术
其基本原理是计算出流域土壤的初始状态并给定未来气象强迫输入集合(如
降水、气温和潜在蒸发)以预测未来径流过程,通过各类天气气候模型输出的降
水结果作为驱动水文模型的输入进行组合预报,以达到提高预报精度,反映预报
不确定信息的目的。研究表明,引用降水集合预报的水文集合预报的可靠度更
高,且能显著提高调度效益,其优势已经被国内外众多水文气象专家所肯定,并
促使了大型国家水文气象集合预报计划-水文集合预报试验(HEPEX)的形成。
2. 统计后处理技术
由于水文模型直接输出的预报结果存在众多不确定性,必须对其进行订正后
处理。统计后处理技术利用大量的历史水文预报结果和观測资料建立回归统计模
型,从而反映出历史的水文预报误差分布,并将此误差分布函数代入当前的水文
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