利用計算機技術解決率定水文預報模型參數所需歷史資料問題

仲 梁

(雞東縣水務局，黑龍江雞東158200)

利用洪水預報模型進行洪水預報是防洪減災的有效措施之一，現有的多種模型，如:馬斯京根分段連續演算模型、降雨徑流相關模型、三水源蓄滿產流模型等，都已發展得比較成熟，并為各國水文工作者所普遍接受。但因下墊面條件的不同，所以模型應用的好壞，關鍵在于能否根據本地的實際情況通過歷史資料率定與之相應的模型參數。而率定這些參數所需要的資料，只能從浩如煙海的大量歷史水文資料中獲取，以往這項工作多由人工從積累的年鑒資料中查詢獲得，工作難度大，歷時長，而且一旦需要資料發生變化或者人為的疏忽大意，大部分工作將要重做。鑒于目前全國水文系統已經建成統一的水文數據庫，因此可以充分利用計算機這種高科技手段，并結合現有的水文數據庫編制應用軟件，處理類似的重復性勞動以提高工作效率和質量，解決率定模型參數所需的大量歷史水文資料工作難度大的問題。

1 軟件的靈活性處理

1.1 數據庫的靈活性處理

由于用水文數據庫取代了以往的年鑒資料，所以資料處理軟件將面對該數據庫進行操作，這是最為方便靈活的操作方式。但考慮到目前網絡的發展狀況和實際工作情況，使用者不可能隨時隨地對水文數據庫進行操作，因此，需另建一本地數據庫。可以采用微軟的Ac(1ESS作為本地數據庫，其主要優點是操作簡單、易于維護，主要是為單機用戶開發的，雖然穩定性和安全性標準低一些，但處理我們的工作完全可以勝任。我們要求新建的數據庫表結構與水文數據庫完全一致(可以只建需要的庫表，如冰情表暫不需要就可不建)，并導入數據。這樣即使離開辦公室，仍可以隨時從本地的Ac(數據庫中查詢需要的資料，在條件允許時，甚至可以連到外省的數據庫，檢索需要的資料。對于用戶來講，只需在配置服務器時輸入相應的0DBC名和數據庫名，就可以根據用戶的權限使用。

1.2 數據庫表的靈活性處理

在歷史資料的處理過程中，往往要面對兩個或更多的數據庫進行操作。這樣，對于各數據庫中結構功能完全相同的表，其表名卻不一定相同(要求表中字段名一定要相同)，為解決這個問題，在該程序的處理中把表名放在一初始化文件Data～[’ran.ini中的[DBTABLE]段說明，格式見圖1。等號后面分別代表日降水資料、日蒸發資料、日水位資料、日流量資料、降水摘錄和洪水摘錄資料的庫表名稱。在程序初始化階段，各表名將被讀入相應的全局變量，所有的查詢語句都引用此變量，從而最大程度地實現了查詢的靈活性。

1.3 輸出方式的靈活性處理

根據不同模型所需要的資料格式，本軟件的輸出方式靈活多樣。可采用以TAB鍵或空格間隔同一行資料的文件輸出;也可以直接寫入數據庫表或形成sQL語句;還可以保存為電子表格文件(.－xls)。

2 典型年選擇

率定模型參數，首先要做的工作是選擇若干具有代表性的年份作為典型年，用典型年的資料進行率定。對于同一預報站，采用的預報模型不同，選擇歷史資料的側重點也不完全相同，但一般都是選擇大水年份的資料作為典型年。本軟件可以根據需要靈活選擇典型年，在實現上可以將任意測站的水位、流量、降水資料按指定的順序(年最大、最小、平均或總和的升序和降序)排列，以滿足各種不同需要。

3 歷史水文資料處理

歷史水文資料處理實際上就是獲得預報流域內測站典型年的資料。目前能夠處理的資料類型有5種，分別為日降水資料、日蒸發資料、日水位資料、日流量資料、降水摘錄和洪水摘錄資料，對用戶來講只要事先在初始化文件 Data＇rran.ini中輸入每種資料需要的站號和時間即可，見圖1。

[DAYP】小節是處理日降水資料的文件格式，N:2代表有兩個預報站，“Stationl=”表示第一個預報站站號(包括流域內相關站)，Year·1=表示Stationl中測站所需資料的典型年份。以此類推。從理論上N可以很大，但實際上所能處理的資料是根據數據庫引擎的指標決定的。同理可處理其余資料，[ABSTRAcTP】代表降水摘錄、[DAYZQ】代表日均水位流量、【ABSTRAcTFL00D】代表洪水摘錄、【DAYE】代表日蒸發。做到這一步，使用者就可以用生成的資料做進一步的率定工作了。

圖1 歷史的資料處理程序圖

4 涉及的幾個問題

軟件實現的幾個技術問題本軟件采用VB編制完成，能夠處理洪水摘錄、日平均水位流量、降水摘錄、日降水量以及日蒸發量等資料。在編制過程中主要涉及以下4個問題:

4.1 從初始化文件中讀取數據

初始化文件的思路雖然是從WIN32中繼承過來的，但對于比較簡單而又不需保密的一些資料，放在初始化文件中保存仍不失為一個好方式。VB并沒有提供如何從初始化文件中讀取數據的函數，需要自己編寫函數實現此功能，在該函數中我們引用了WIN32的API函數GetPrivatePr0一fileStrm‘g。

4.2 日期的處理問題

在現有的水文數據庫中，大部分庫表采用了橫表結構，每個月的資料放在一行存儲，這種方式不僅不利于資料檢索，而且每個月都有31 d，與事實不符，容易出現錯誤資料(如出現4月31日等)，必須進行處理。

4.3 在數據庫的連接上采用0DBc實現了軟件與數據庫的獨立

查詢語句一定要采用標準的sQI。語句，以達到支持多種類型數據庫的作用。

本軟件暫時只能實現資料的選取，如果與預報模型結合，還可以進行參數率定等工作。

[1]劉文斌，彭湘.計算機技術在水文預報中的應用[J].吉林水利，2002(11):121－130.