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金沙江流域中下游水库调度兼顾发电、防洪、生态、供水等多方面需求,因此,需要研究制定精确的水库调度方案。金沙江流域中下游水库的优化调度直接受流域来水情势影响,因此提高流域径流预报精度和延长预见期,对流域水库优化调度方案的合理高效制定具有极其重要的意义。降水预报作为水文预报的输入部分对水文预报精度及预见期长度有着重要影响,因此需要研制高精度长预见期的降水预报。为实现金沙江流域中下游径流高精度预报以及延长预见期,本文选定金沙江中下游攀枝花至向家坝区间为主要分析区,分别从实时降水预报、短期天气预报以及短期天气预报与水文预报耦合等三个方面进行了研究。 对于金沙江流域中下游的实时降水预报,以高时空分辨率的多通道MTSAT卫星云图为基础,采用云生命史法对发生在金沙江中下游三个站点的一场典型降水进行计算,并与站点实测降水进行比对。结果表明,预报降水与实测降水相差不大,预报误差在允许范围内。利用气象卫星进行实时降水预报,可以反映降水的空间分布特征及降水发展过程。 本文采用新一代中尺度天气预报模式WRF对金沙江流域中下游的短期天气预报进行了研究,通过对四场典型降水过程的模拟,从45种不同的参数化方案组合中选出2种拟合较好的参数化方案。进一步利用WRF模式对发生在2001年7月28日的降水过程进行试报,两种模式预报的降水过程与实际情况相符,但微物理过程、边界层、积云对流参数化方案的组合为WRF Single-Moment3-class方案、YSU方案、Kain-Fritsch(new Eta)方案的组合效果更佳,说明将该方案用于金沙江流域中下游天气预报可得到高精度的短期降水。 本文选取新安江模型作为水文预报模型,将WRF预报降水作为新安江模型输入建立陆气耦合模型,从而得到金沙江流域中下游径流预报。首先对研究区进行子流域划分,并对划分的子流域进行参数率定,从而建立研究区的新安江水文模型;分析新安江水文模型对降水量要素的输入要求,包括时间、空间尺度的精度和分布特征;选取一段试报时段,提取WRF降水预报结果进行时空尺度转换后驱动新安江水文模型,得到径流预报过程并与实测径流过程进行比较,结果表明单向耦合的气象水文模型预报的入库径流过程精度较高,满足实际作业需求。