基于贝叶斯理论的概率洪水预报研究

研究在水文不确定处理器的研究成果上引入Logweibull分布进行假设分布的估计，采用降雨不确定性预测模型模拟降雨，通过对比分析确定降雨不确定性对于贝叶斯概率水文预报的影响，同时选取计算效果最好的类型进行贝叶斯概率预报。主要技术指标有（1）考虑引入降雨不确定性因子模拟降雨不确定性；（2）引入Logweibull分布进行假设分布的估计；（3）将考虑不确定性的降雨模拟结果作为输入数据，应用优化算法求解Logweibull分布和似然函数方程等参数，得到考虑降雨不确定性的贝叶斯概率水文预报结果。

水文预报是对未来的水文情势作出预测的技术，对于防汛、抗旱和水利枢纽的调度以及综合合理利用水资源具有重要意义。随着计算机科学技术的发展和信息的快速传播，水文预报的技术和要求也在日臻完善。但是这些确定性水文预报方法没有考虑水文过程的不确定性，忽视了水文预报的风险性，不能够进行不确定性的量化预报，因此这些方法不能完全正确的反映水文过程。由于水文预报存在大量不确定性因素，传统的确定性水文预报包括基于统计理论的黑箱模型、概念水文预报和分布式水文预报模型提供预见期内的水文预报值已不能满足相应的流域管理部门需求。尤其在汛期发生大洪水时，不同概率的水文预报给决策者提供更多的水文预报信息供其决策，更大程度的保证了下游的生命财产安全，同时使其在保证下游安全的基础上充分利用水能发电，对于提高社会效益和调度发电部门的经济效益具有重大意义。

项目负责人本科专业为水文与水资源工程，博士阶段主要研究方向为水文与水资源计算，已发表项目相关方向的国内外重要学术期刊论文，并作为项目主要负责人，全程参与多项水文预报相关横向和纵向项目，具有丰富的水文预报项目分析计算经验。

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评价单位：- (-) 评价时间：2022-11-07

夏文汇

重庆西南大学

教授

综合评价

时洪水预报精度较高是实施汛限水位动态控制的基础，其不确定性又是动态控制的主要风险源。针对洪水预报不确定，采用贝叶斯水文不确定性处理器将确定性预报转化为概率预报；针对入库洪水预报精度较高，建立了考虑未来洪水大小的三峡水库汛限水位实时控制模型。应用结果表明，相对于原设计调度方案，实时动态模型根据预报洪水大小执行不同的预蓄预泄策略，在不增加防洪风险的前提下可显著地提高水库的发电效益。基于贝叶斯修正的概率预报能够为决策者提供更多的洪水预报信息，有利于调度人员实施汛限水位实时动态控制运用方式。贝叶斯理论的概率洪水预报研究可与任何复杂的确定性水文模型协同工作，在实际运用中预防各自防洪措施的风险，更有效的对防洪进一步检测和预备处理，具有较大的科学研究价值。

评价单位：- (-) 评价时间：2022-10-27

冯莉

重庆大学

教授

综合评价

时洪水预报精度较高是实施汛限水位动态控制的基础，其不确定性又是动态控制的主要风险源。针对洪水预报不确定，采用贝叶斯水文不确定性处理器将确定性预报转化为概率预报；针对入库洪水预报精度较高，建立了考虑未来洪水大小的三峡水库汛限水位实时控制模型。应用结果表明，相对于原设计调度方案，实时动态模型根据预报洪水大小执行不同的预蓄预泄策略，在不增加防洪风险的前提下可显著地提高水库的发电效益。基于贝叶斯修正的概率预报能够为决策者提供更多的洪水预报信息，有利于调度人员实施汛限水位实时动态控制运用方式。贝叶斯理论的概率洪水预报研究可与任何复杂的确定性水文模型协同工作，在实际运用中预防各自防洪措施的风险，更有效的对防洪进一步检测和预备处理，具有较大的科学研究价值。

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