防汛抗洪决策的一个重要依据是水位和流量的变化,而对水位和流量的预报依赖于对流域内面降雨量的估计。目前,我国水文部门主要用降雨实况资料计算面雨量,从而计算径流、预报水位和流量,至今没有预报的面雨量,这就限制了洪水预见期的延长。只有准确的流域面雨量作为水文模式的初值, 才可能尽量延长洪水预见期。在欧美一些发达国家,面雨量预报早已用于水文预报,而在我国这方面的技术研究和业务服务则正处于起步阶段。

由于流域面雨量能客观地反映该流域降雨情况,因此在分析和预报水情变化时应用非常广泛,为水文学上一个重要参数。算术平均法简便易行,但只适用于流域面积小、地形起伏不大,且测站多而分布又较为均匀的流域,秦承平等人利用算术平均法对清江流域和长江上游干支流域面雨量进行了探讨, 结果证明对三峡区间气象测站分布比较均匀,雨量资料较为齐全的情况下,算术平均法简单易行;格点法能较好地反映降水的连续性;等雨量线法精度高,但较多地依赖于分析技能,而且操作比较复杂,不便于日常业务使用;泰森多边形法或三角形法,考虑了各雨量站的权重,而且当测站固定不变时,各测站的权重也不变,比算术平均法更合理,精度也较高,因此应用较广。

泰森多边形法又叫垂直平分法或加权平均法。该法首先求得各雨量站的面积权重系数,然后用各站点雨量与该站所占面积权重相乘后累加即得。雨量站权重数的求法是将流域内各相邻雨量站用直线相连,作各连线的垂直平分线, 这些平分线相交,把流域划分为若干个多边形,每个多边形内都有且仅有一个雨量站。此种方法计算面雨量时考虑了测站的权重,精度较高,对测站分布不均匀的流域尤为适合。我国水利部门大多采用求积仪求取各测站的控制面积,但是在考虑的流域较多,站点也很多的情况下,所组成的多边形面积小, 个数多,用求积仪求面积操作起来不方便。

因此,必须实现业务自动化。在计算机上实现面雨量计算程序自动化,其技术难点在于确定环绕每一个站点多边形的唯一性和确定任意多边形的面积上。权重分布法,即使用不同的权重,把历史预报效果好的给予较高权重,效果差的则相反,综合集成。较为客观地确定了海河流域及其支流域的边界,实现了各支流域内代表站点在计算机上自动选取。选定了能较好地反映实际情况的泰森多边形法作为面雨量计算的主要方法,计算各支流域面雨量实况和预报,实现各支流域面雨量实况和预报在MICAPS 中的显示。中国粮油仪器网  http://www.grainyq.com/