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题名基于数据同化的深水湖库水温中短期预报
被引量：3
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作者
孙博闻
杨晰淯
暴柱
刘晓波
刘畅
高学平
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机构
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
水利部海河水利委员会引滦工程管理局海河流域滦河水质监测中心
中国水利水电科学研究院水生态环境研究所
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出处
《水利学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第12期1445-1455,共11页
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基金
国家自然科学基金项目(51609166)
国家重点研发计划项目(2016YFC0401701)。
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文摘
深水湖库的水温分布与演化影响着水体运动、生化反应和水生生物的新陈代谢过程,在中短期时间尺度上预报水温变化对湖库水质管理与生态环境安全十分必要。本文基于集合卡尔曼滤波算法与CE-QUAL-W2模型,构建可综合考虑模型参数、边界条件以及观测数据不确定性的湖库水温数据同化系统,利用水库调度数据与气象数据作为预报条件,将该系统应用于大黑汀水库进行1~10 d的中短期水温预报。结果表明:当集合数为100、模拟误差和观测误差分别为10%和1%时,同化系统能够兼顾较高的计算效率与模拟精度。同时校正模型参数和状态变量,能够使数据同化系统在不同水深处的水温模拟精度较无数据同化模拟结果提升41.2%~68.8%。随着预报期由1 d延长至10 d,各水深的预报误差由0.22~0.35℃增大至0.77~1.09℃。无论水库处于分层期或混合期,数据同化系统均能够在预报期内的气象条件及水库调度等内外部因素驱动下维持较高的准确性,高精度的水温中短期预报方法可以为湖库供水与生态安全提供理论与技术支撑。
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关键词
湖库水温
中短期预报
数据同化
CE-QUAL-W2
集合卡尔曼滤波
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Keywords
lake-reservoir water temperature
medium and short term forecasting
data assimilation
CE-QUAL-W2
ensemble Kalman filter
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分类号
TV131
[水利工程—水力学及河流动力学]
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题名湖库水温计算方法及结果分析
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作者
余真真
王玲玲
张雷
张建军
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机构
黄河水资源保护科学研究所
黄河水利委员会黄河水利科学研究院
河海大学水利水电学院
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出处
《水利水电技术》
CSCD
北大核心
2013年第6期121-125,共5页
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基金
国家自然科学基金项目(51179058)
水利公益性行业科研专项经费项目(200901023)
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文摘
对湖库水温计算经验公式法和数学模型法进行了详细介绍,将两种方法分别用于三峡水库香溪河库湾水温计算中,发现采用经验公式法与数学模型法计算结果与实测值相比的RMSE分别为1.063℃和0.349℃,因此数学模型法比经验公式法计算精度高。另外,经验公式法仅能给出水温沿垂向的变化,本文所建立的水温与水动力相互耦合数学模型能够全面描述研究区域的三维水温分布特性。
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关键词
湖库水温计算
经验公式法
数学模型法
结果对比
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Keywords
calculation of lake-reservoir water temperature
empirical formula methods
mathematical model methods
results comparison
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分类号
TV213.4
[水利工程—水文学及水资源]
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