КОМПОНЕНТ ГОМС

Модели функции приток-регулирование-сток ( ISO )

1. Цель и задачи

Метод расчета неустановившегося движения воды разработан специально для краткосрочного прогноза стока. Функциональные модели приток-регулирование-отток (ИСО) могут быть использованы для прогнозирования стока за счет жидких осадков (либо измеренных, либо прогнозируемых) или за счет стока притоков.

2. Описание

Функциональные модели ИСО предлагают простой, но гибкий подход к гидрологическому моделированию и способны решать разнообразные прогностические проблемы. В методе допускается, что интенсивность оттока с водосбора (или из водохранилища или участка реки) однозначно связана с количеством имеющейся воды, и уравнение водного баланса удовлетворяется во все моменты времени. Из этих двух условий вытекает дифференциальное уравнение первого порядка, выражающее интенсивность оттока в зависимости от притока воды (например, жидкие осадки) и характеристик регулирования.

В зависимости от функциональной формы, использованной в соотношении регулирование/отток, возможны несколько типов моделей ИСО. Для определенных функций ИСО имеются аналитические решения, которые предоставляют подробные формулы для прогнозирования как расхода, так и объема стока. Также имеются уравнения для оценки чувствительности прогноза стока к ошибкам во входных данных или в параметрах модели. Для более сложных функций ИСО используется численное или графическое решение.

Функциональные модели ИСО разработаны для максимального использования телеметрических данных о речном стоке для корректировки прогнозов в реальном времени. Метод позволяет немедленное обновление модели и, соответственно, полученных по ней прогнозов в любой момент, когда получены телеметрические данные о стоке.

3. Входная информация

При калибровке: графики хода жидких осадков, гидрографы стока. В реальном времени: измерения и/или прогнозы жидких осадков, телеметрические данные о речном стоке.

4. Выходная информация

Прогнозы расхода, прогнозы объема стока; при этом точность прогнозов зависит от оцененных ошибок во входных данных.

5. Оперативные требования и ограничения

Для простых применений модель может быть представлена в графической форме или в виде формулы для расчетов, производимых вручную. Таким образом, она подходит для использования техниками, имеющими калькуляторы, с использованием данных, получаемых в реальном времени вручную по телефону или по радио. В более сложных применениях используется метод моделирования отдельных частичных водосборов (или участков реки) как компонентов компьютеризированной системы прогноза стока по всему бассейну.

Функциональная модель ИСО вносит только неявную поправку на потери жидких осадков; это связано с тем, что метод был разработан конкретно для оперативного прогнозирования паводков на насыщенных или почти насыщенных водосборах. Однако простота модели рассматривается как преимущество, а не недостаток: модель имеет возможность эффективного использования результатов телеметрии речного стока и легко инициализируется в начале паводка или после периодов с потерей данных. После того, как в результате анализа гидрометрических рядов получен важный параметр времени трансформации, модель различает относительную важность измеренных или прогнозируемых жидких осадков для краткопериодных прогнозов стока.

6. Форма представления

Подготовленный на английском языке отчет, описывающий концепцию, теорию и применение функциональных моделей ИСО; в нем также привлекается внимание к элементам соответствия между моделями ИСО и такими методами, как функция регулирования/функция переноса/метод единичного гидрографа.

7. Опыт оперативного применения

Модели ИСО успешно используются несколькими водохозяйственными органами СК как в простой графической форме, так и в качестве компонента компьютерных систем прогнозирования паводков, например система Ди Ривер, установленная в 1976 г.

8. Автор и техническая поддержка

Автор: Mr. A.O. Lambert, Welsh Water Authority (г-н Лэмберт, Водохозяйственное управление Уэльса).Техническая поддержка: Institute of Hydrology (Институт гидрологии).

9. Наличие

В Национальном справочном центре ГОМС СК.

10. Условия использования

Никаких.