洪水灾害一直是威胁人类生存和发展的最严重的自然灾害,洪水灾害损失占各类突发性自然灾害总损失的30%以上,为诸灾之首,我国每年洪灾损失超过100亿元人民币。建设防洪工程是一种有效的工程措施,若能提供可靠的洪水预报,则不仅可以充分有效地利用防洪工程,从而避免或减轻洪水损失。本项目结合广东省北江流域,研究提出一套应用多普勒气象雷达遥测降雨和分布式物理水文模型进行流域洪水预报的方法。该方法将采用多普勒气象雷达遥测的降雨量作为模型的主要输入量;利用数字地型高程模型,地表植被类型,树叶指数等数据,从物理上推求模型参数;采用GIS空间信息处理技术,主要是ESRI公司的空间分析软件作为主要计算技术,在微型计算机工作站上开展研究,并开发出基于GIS的软件。争取利用三年的时间,在综合国外已有模型的基础上,研究提出在国际上有一定影响的,我国自己的用于流域洪水预报的分布式物理水文模型,并首先在广东省北江流域应用。
结合广州市流溪河水库流域,研究提出了一个用于流域洪水预报的分布式物理水文模型-流溪河模型。该模型采用适当的流域DEM对整个流域进行划分,从水平方向和垂直方向将流域划分成一系列的单元,各个单元流域有自己的流域物理特性数据,在单元流域上计算蒸散发量及产流量,各单元上产生的径流量通过一个汇流网络从本单元开始,进行逐单元的汇流,直至流域出口单元。汇流分成边坡汇流、河道汇流和水库汇流,各采用不同的计算方法。整个模型分成流域划分、数据挖掘、降雨估算、蒸散发计算、产流计算、汇流计算、参数确定7个相互独立的部分,每个部分为一个模块。模型参数根据流域物理特性,从物理意义上推求。结合广州新一代多普勒雷达及流溪河流域实际,提出了多普勒雷达流域降雨定量估算的方法。以流溪河模型为预报模型、以GIS技术为支撑,提出了一套应用基于网格降雨,主要是雷达估算的流域降雨的新一代流域洪水预报方法框架,并开发了相应的软件,在流溪河水库流域应用,获得了较好的效果。流溪河模型是我国学者提出的较完整系统的流域洪水预报分布式物理水文模型,目前已在我国南方的三个流域应用,技术水平及模型模拟精度达到了国外同类模型的先进水平。