洪水预报精度和预见期作为洪水预报的两个关键要素,与防洪减灾效益密切相关,洪水预报越精确,预见期越长,防洪调度的经济价值就越大。为了延长洪水预见期,保证洪水预报精度,其中一个比较有效的方法就是在洪水预报中耦合高分辨率天气预报模式。WRF模式凭其便捷和完善的模拟与预报系统,在中尺度模拟特别是降水模拟中具有普适性和优越性,但将其应用于耦合洪水预报的研究还较少。西苕溪流域是我国东部典型的中尺度流域,位于长江中下游地区,其气候特点和地形地貌特征在中国东南部半湿润地区具有典型性和代表性。因此,本文以西苕溪流域为研究区,采用港口站以上流域的实测降水和港口断面的实测洪水资料,开展了基于WRF模式和HEC-HMS水文模型的洪水预报研究,实现了气象模式与水文模型的单向耦合,并由此建立了一套适用于中尺度流域的实时洪水预报方案。研究包括以下几个部分：1.根据西苕溪流域的气候水文特征,从2009～2011年间4场洪水过程资料中筛选出两类典型的暴雨洪水过程,分别为2009年8月的台风型暴雨洪水和2011年6月的梅雨型暴雨洪水,利用NCEP再分析资料,分析其发生天气背景和雨洪特性。在此基础上,采用WRF模式分别对这两个暴雨个例进行了连续10天的滚动模拟,并对模拟结果进行了检验和分析。结果表明：WRF模式对主要雨日降水落区、走向、雨强的模拟结果与实测吻合度较高。对子流域单元面雨量进行了时空分级检验,发现WRF模式对强降雨的预报能力较强,当出现lmm以下小雨时(日面雨量<lmm),模式容易发生漏报。时间上,随着预报时效的延长,单元预报合格率虽有所下降,但仍维持在50%左右；空间上,子流域面积越大,地形起伏越大,则面雨量预报误差越大。总体来看,WRF模式对研究区两类暴雨过程的模拟结果较为合理和可靠,可作为水文模型的输入开展耦合预报试验。2.基于地理信息处理和模型参数估算结果,采用两种产汇流方案组合,对西苕溪流域进行了降雨—径流过程模拟,并以《水文情报预报规范》(GB-22482-2008-T)中的作业预报许可误差作为合格检验标准分析了模拟效果。结果表明,模拟日径流和次洪过程与实测一致较好,日径流模拟结果中,确定性系数、洪峰流量相对误差、峰现时差等指标合格率为100%；次洪模拟结果中,仅有第20110611次洪水(组合二)的确定性系数为不合格,说明HEC-HMS模型在西苕溪流域具有较好的适用性。模型对于单峰型洪水的模拟效果优于双峰型洪水,其参数组合更适用于短历时的降雨事件,组合一较组合二有更好的表现,说明在资料相对缺乏的情况下,相对简单的参数方案更具有实用价值。3.采用单向耦合法,将WRF模式(5km网格)48h预见期的滚动预报降雨场,经尺度转换,输入IEC-HMS模型进行流量滚动预报,成功地实时预报出了该流域的两类洪水过程。并且随着时间的推移,滚动预报精度逐渐提高,洪峰和洪量得到不断调整,当降雨过程趋于结束时,滚动预报结果也趋于稳定。耦合预报相对于传统预报方法显示出一定的优势,使洪水预见期有效延长48h,且具有一定的预报精度。上述三部分研究表明：WRF模式降雨预报误差是制约流量预报的关键因素,洪峰流量和峰现时间的误差取决于WRF模式对降雨落区、强降水时段预报的偏差。