Đánh giá sai số dự báo cần đảm bảo tính khách quan ngay cả khi dự báo cùng yếu tố nhưng theo các phương pháp khác nhau hay một phương pháp sử dụng dự báo các yếu tố thủy văn khác nhau. Để đảm bảo yêu cầu trên người ta dùng phương pháp thống kê toán học.
a. Sai số cho phép dự báo yếu tố:
Ý nghĩa thống kê sai số cho phép
Trong lý thuyết thống kê, độ lệch quân phương (σ) của một chuỗi đặc trưng cho độ biến động của chuỗi đó. Một đại lượng có phân phối chuẩn thì trị số 0.674 σ sẽ có phần xác suất là 50%, có nghĩa là, trong một chuỗi y1,y2,...yn, thì sẽ có 50% các giá trị của chuỗi ≤ 0.674 σ.
Trong dự báo thủy văn người ta cũng coi chuỗi biến dổi của yếu tố dự báo trong thời gian dự kiến là ngẫu nhiên và lấy giới hạn 0.674 σ làm sai số cho phép. Như vậy, về tống kê, sai số cho phép của dự báo yếu tố sẽ được tính theo công thức (2.1)
Scf = Δcf = 0.674 σ (2.1) Ý nghĩa thủy văn của sai số cho phép dự báo yếu tố
Trong dự báo thủy văn, sai số cho phép được xác định phụ thuộc vào nhiều điều kiện khác nhau, cụ thể là:
- Phụ thuộc vào yếu tố dự báo, dự báo yếu tố nào thì sai số cho phép của yếu tố đó - Phụ thuộc vào vị trí dự báo
- Phụ thuộc vào thời gian dự kiến - Phụ thuộc vào pha lũ lên, lũ xuống - Phụ thuộc vào mùa lũ mùa cạn...
Có nghĩa là Scf = f(yếu tố, vị trí, thời gian dự kiến, pha lũ, mùa lũ...)
Như vậy, sai số cho phép là một đại lượng phức tạp, phụ thuộc vào nhiều nhân tố tác động khác nhau, để đơn, trong dự báo thủy văn thường tính sai số cho phép theo hạn dự báo theo các nguyên tắc sau:
- Dự báo cho yếu tố nào thì sử dụng sai số dự báo co yếu tố đó - Dự báo tại vị trí nào thì sử dụng sai số cho phép tại vị trí đó
- Dự báo cho thờ hạn dự kiến nào thì sử dụng sai số cho phép dự báo tính cho thời hạn đó
- Sai số cho phép tính riêng cho pha lũ lên và pha lũ xuống
- Tương tự sai số cho phép cũng tính riêng cho mùa lũ, mùa cạn hoặc vùng triều,...
b. Sai số cho phép dự báo thủy văn hạn ngắn và hạn vừa.
Dự bào mực nước
Theo phân hạn dự báo ở phần trên, dự báo hạn ngắn trên các sông ở Việt Nam được quy định là hạn dự báo có thời gian dự kiến từ 6 giờ đến 3 ngày, riêng tại Đồng
bằng sông Cửu Long thì đến 5 ngày. Dự báo hạn vừa có thời gian dự kiến dưới 1 tháng.
Xuất phát từ công thức (2.1), sai số cho phép dự báo yếu tố của dự báo thủy văn hạn ngắn và hạn vừa được tính theo công thức sau:
Scf = Δcf = 0.674 σΔ Trong đó:
Scf và Δcf : Là sai số cho phép
σΔ : Là khoảng lệch quan phương của một chuỗi biến đổi yếu tố dự báo trong thời gian dự kiến
Các đặc trưng này được xác định theo công thức sau: σΔ=
Trong đó:
Δyi : Biến đổi cảu đại lượng dự báo trong thời gian dự kiến được tính từ số liệu thực đo như sau:
Δyi= (yt+τ – yt)
Với: yt+τ là giá trị thực đocủa yếu tố dự báo tại thời điểm t+τ, τ là thời gian dự kiến của dự báo yếu tố
Δy0 : Trung bình của các giá trị biến đổi của đại lượng dự báo trong thời gian dự kiến:
Thực tế khi xây dựng các phương án dự báo thủy văn hạn ngắn thường phụ thuộc vào loại sông, đối với các sông nhỏ miền núi, do độ dốc lòng sông lớn nên có thể xây dựng một phương án chung cho cả pha lũ lên và pha lũ xuống, nhưng đối với sông lớn vùng đồng bằng, thường phải xây dựng phương án riêng cho pha lũ lên và pha lũ xuống. Khi đó, cần phải tính Scf cho từng phương án dự báo cho pha lũ lên và pha lũ xuống riêng.
Dự báo lưu lượng
Khi dự báo lưu lượng hạn ngắn, hiện nay thường tính theo công thức sau: Scf, Q = KQtđ
Với hệ số K biến đổi từ 0.1 đến 0.18 tùy thuộc vào điều kiện và yêu cầu của đối tượng phục vụ.
c. Sai số cho phép dự báo thủy văn hạn dài và hạn siêu dài.
Dự báo thủy văn hạn dài là dự báo thời gian dự kiến từ một tháng đến một năm, còn dự báo siêu dài có thời gian dự kiến trên một năm.
Sai số cho phép dự báo thủy văn hạn dài và siêu dài được tính theo công thức: - Khi dự báo mực nước:
Scf, H = Δcf = 0.674σH - Khi dự báo lưu lượng:
Scf, Q = 0.2 Qtđ
Trong đó, σH và Qtđ là độ lệch quân phương của chuỗi yếu tố dự báo mực nước và lưu lượng thực đo.
d. Sai số cho phép của dự báo thời gian xuất hiện đỉnh lũ.
Sai số cho phép của dự báo thời gian xuất hiện đỉnh lũ, tính bằng 25% thời gian dự kiến (τ):
Scf,T = 0.25 τ e. Đánh giá chất lượng dự báo yếu tố
Nếu gọi Δ là sai số dự báo yếu tố thì:
Δ = ydb - ytđ Trong đó: ydb là trị số dự báo
ytđ là trị số thực đo
Yếu tố dự báo được đánh giá là đúng khi: |Δ| ≤ Δcf
Để đánh giá chất lượng của từng lần dự báo, căn cứ vào sai số dự báo (Sdb) đã quy định phân loại như trong bảng 2.1
Bảng 2.1 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng yếu tố
Sai số dự báo (Sdb) Xếp loại
≤ 25% sai số cho phép Tốt
26 ÷ 50% sai số cho phép Khá
101 ÷ 150% sai số cho phép Kém
>150% sai số cho phép Quá kém
Nguồn [6]