一种水库区域延伸期降水的定量预测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水库区域延伸期降水的定量预测方法及系统，该方法包括：收集需要开展预测的水库流域信息以及环流系统数据，利用全球模式驱动中尺度模式，输出逐日的模式环流因子和模式面雨量；利用水库流域降水预测多指标模型体系，预测得到水库流域未来一段时间逐日降水预测结果。建模：收集需要开展预测的水库流域信息和历史环流系统数据；进行水库区域降水特征分析；以全球模式预测结果为边界条件，驱动中尺度模式预测模型作为全球模式驱动中尺度模式；进行历史降水反算，输出结果包含大尺度环流系统数据以及中尺度网格降水数据，计算水库流域面雨量；建立水库流域降水预测多指标模型体系。本发明专利技术能得到水库流域未来30天逐日降水预测结果。逐日降水预测结果。逐日降水预测结果。

【技术实现步骤摘要】
一种水库区域延伸期降水的定量预测方法及系统


[0001]本专利技术涉及电网防灾减灾
，尤其涉及一种水库区域延伸期降水的定量预测方法及系统。

技术介绍

[0002]降水是影响水库调度运行和防洪安全的最主要因素，准确的降水长期预测可为水库调度方式和检修计划安排提供重要决策依据。中国属于东亚夏季风，季后，有明显的雨季，每年汛期降水量大，降水集中，对水库发电运行和防洪调度有巨大挑战，特别是近年来极端降水频繁，异常偏多的暴雨过程导致水库防洪压力大。且长时间满负荷运行，水电机组运行压力大，没有空余时间进行安全检修，造成水电站安全和发电安全隐患。
[0003]目前水库降水预报一般只能预测未来7天内的降水情况，虽然滚动预测可以预测到未来7天的降水过程，但无法提前预测整个汛期总体降水情况；专业气象台提供的提前1个月的降水预测，是基于气候预测结果，只能从大尺度环流角度出发，预测较大范围降水偏多偏少的概率。水库流域空间范围相对较小，预测结果精细到小范围的水库区域，预测准确性无法控制，无法支撑水库制定长期运行方案、检修安排等工作，因此需要开展未来7
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30天延伸期水库降水定量预测方法研究，支撑水库汛期安全经济运行，保障社会供电安全。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种水库区域延伸期降水的定量预测方法及系统，用以解决现有降水预测精细到小范围的水库流域空间的降水预测时无法控制预测准确性的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0006]一种水库区域延伸期降水的定量预测方法，包括以下步骤：
[0007]收集需要开展预测的水库流域信息以及环流系统数据，利用全球模式驱动中尺度模式，输出逐日的模式环流因子和模式面雨量；利用水库流域降水预测多指标模型体系，预测得到水库流域未来一段时间逐日降水预测结果；
[0008]其中，全球模式驱动中尺度模式以及水库流域降水预测多指标模型体系，通过以下步骤建立得到：
[0009]收集需要开展预测的水库流域信息，包含水库的有效产流区域信息，水库容量信息、和历史降水数据；收集历史环流系统数据，包含副高位置、副高强度、印缅槽强度、高空槽、东北冷涡和台风路径；
[0010]根据水库历史降水数据，进行水库区域降水特征分析，得到主导环流因子特征库；
[0011]以全球模式预测结果为边界条件，驱动中尺度模式预测模型作为全球模式驱动中尺度模式；
[0012]采用全球模式驱动中尺度模式进行历史降水反算，输出结果包含大尺度环流系统数据以及中尺度网格降水数据；其中大尺度环流系统数据包含主导环流因子特征库中全部主导环流因子；利用中尺度网格降水数据与水库流域的有效产流区域信息，计算水库流域
面雨量；
[0013]建立模式输出环流因子、模式输出面雨量和水库实际面雨量的统计关系方程，得到水库流域降水预测多指标模型体系。
[0014]优选地，进行水库区域降水特征分析，包括以下步骤：
[0015]根据水库历史降水数据，找出水库流域汛期历史降水过程，根据汛期第一轮强降水和最后一轮强降水时间，确定平均汛期开始时间和结束时间；
[0016]将汛期降水天气分为三类：暴雨过程、一般降雨过程和连晴过程；
[0017]找出历史汛期内三类降水天气事件，分析当时的环流形势，确定水库流域发生暴雨、发生一般降水、发生连晴天气的主导环流因子特征库。
[0018]优选地，水库历史降水数据、历史环流系统数据、历史汛期以及历史降水反算均为过去20年的历史。
[0019]优选地，全球模式驱动中尺度模式中包括降水产生的物理过程的模拟。
[0020]优选地，建立模式输出环流因子、模式输出面雨量和水库实际面雨量的统计关系方程，采用多元线性回归方法。
[0021]优选地，未来一段时间为未来30天。
[0022]本专利技术还提供一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一方法的步骤。
[0023]本专利技术具有以下有益效果：
[0024]本专利技术的水库区域延伸期降水的定量预测方法及系统，能实现中尺度的水库流域的雨量预测，能开展未来7
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30天延伸期水库降水定量预测方法研究，支撑水库汛期安全经济运行，保障社会供电安全。
[0025]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0026]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0027]图1是本专利技术优选实施例的水库区域延伸期降水的定量预测方法的流程示意图。
具体实施方式
[0028]以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0029]参见图1，本专利技术的水库区域延伸期降水的定量预测方法，包括以下步骤：
[0030]S0：收集需要开展预测的水库流域信息以及环流系统数据，利用全球模式驱动中尺度模式，输出逐日的模式环流因子和模式面雨量；利用水库流域降水预测多指标模型体系，预测得到水库流域未来一段时间逐日降水预测结果；
[0031]其中，全球模式驱动中尺度模式以及水库流域降水预测多指标模型体系，通过以下步骤建立得到：
[0032]S1:收集需要开展预测的水库流域信息，包含水库的有效产流区域信息，水库容量
信息、和历史降水数据；收集历史环流系统数据，包含副高位置、副高强度、印缅槽强度、高空槽、东北冷涡和台风路径；
[0033]S2:根据水库历史降水数据，进行水库区域降水特征分析，得到主导环流因子特征库；
[0034]S3:以全球模式预测结果为边界条件，驱动中尺度模式预测模型作为全球模式驱动中尺度模式；
[0035]S4:采用全球模式驱动中尺度模式进行历史降水反算，输出结果包含大尺度环流系统数据以及中尺度网格降水数据；其中大尺度环流系统数据包含主导环流因子特征库中全部主导环流因子；利用中尺度网格降水数据与水库流域的有效产流区域信息，计算水库流域面雨量；
[0036]建立模式输出环流因子、模式输出面雨量和水库实际面雨量的统计关系方程，得到水库流域降水预测多指标模型体系。
[0037]通过上述步骤，能实现中尺度的水库流域的雨量预测，能开展未来7
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30天延伸期水库降水定量预测方法研究，支撑水库汛期安全经济运行，保障社会供电安全。
[0038]以下实施例进一步说明：
[0039]柘溪水库是湖南西部的骨干水库，流域面积22600平方千米，电站装机容量44.75万签完,年发电量22.2亿千瓦时,防洪库容7亿立方米，是湖南西部发电、防洪重要水库。由于柘溪水库是半季节半年际调节水库，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水库区域延伸期降水的定量预测方法，其特征在于，包括以下步骤：收集需要开展预测的水库流域信息以及环流系统数据，利用全球模式驱动中尺度模式，输出逐日的模式环流因子和模式面雨量；利用水库流域降水预测多指标模型体系，预测得到水库流域未来一段时间逐日降水预测结果；其中，所述全球模式驱动中尺度模式以及所述水库流域降水预测多指标模型体系，通过以下步骤建立得到：收集需要开展预测的水库流域信息，包含水库的有效产流区域信息，水库容量信息、和历史降水数据；收集历史环流系统数据，包含副高位置、副高强度、印缅槽强度、高空槽、东北冷涡和台风路径；根据水库历史降水数据，进行水库区域降水特征分析，得到主导环流因子特征库；以全球模式预测结果为边界条件，驱动中尺度模式预测模型作为全球模式驱动中尺度模式；采用全球模式驱动中尺度模式进行历史降水反算，输出结果包含大尺度环流系统数据以及中尺度网格降水数据；其中大尺度环流系统数据包含所述主导环流因子特征库中全部主导环流因子；利用中尺度网格降水数据与水库流域的有效产流区域信息，计算水库流域面雨量；建立模式输出环流因子、模式输出面雨量和水库实际面雨量的统计关系方程，得到水库流域降水预测多指标模型体系。2.根据权利要求1所述的水库区域延伸期降水的定量预测方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽，冯涛，蔡泽林，王磊，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司防灾减灾中心国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：