产流误差平稳矩阵的系统响应修正方法参数分析

刘可新，李 匡，梁犁丽，徐海卿，柳 俊，赵培根

（中国水利水电科学研究院 北京中水科水电科技开发有限公司，北京 100038）

1 研究背景

世界范围内，洪水灾害正逐步加剧，就伤亡人数和经济损失而言，洪水灾害已位于自然灾害的前列［1］。同样，洪水灾害在我国也频繁发生，威胁着我国人民生命财产安全，据统计，在造成损失的自然灾害中，洪水稳居首位，对我国经济造成重大损失［2］。近年来，随着生态问题的不断加剧，极端天气的频次也与日俱增，洪水问题已成为制约我国经济发展的重要因素之一。洪水预报是防洪的主要非工程措施之一，其作用日益凸显，因此不断受到人们的重视［3］。由于水文规律的复杂性，洪水预报误差难以避免，有时甚至达不到精度要求，无法满足人民生产和生活的需要，因此一种可行有效的洪水预报误差修正方法十分必要，但现有的误差修正方法存在不少缺点，有些物理基础不强，有些不能保证预见期，整体上修正效果不理想。如传统的自回归模型［4-5］，假设误差系列存在相关性，在洪峰附近效果时常并不理想。再如卡尔曼滤波技术［6-8］，设计思路与理论基础都比较科学，但用在水文预报中，由于利用的实时信息量有限且有效信息获取困难，效果往往与自回归方法相近，这在很大程度上影响了洪水预报精度，难以达到防洪要求。

为提高实时洪水预报的精度，另辟蹊径，避免传统修正方法的缺陷，2012年，包为民等［9］在“基于单位线反演的产流误差修正”将单位线引入实时洪水预报修正中，建立一种向信息源头追溯的反馈修正模型，实质上建立了线性系统的系统响应修正方法，该方法不增加任何参数，结构十分简单，不损失预见期，且物理概念清晰。……