神经网络理论在黄河宁蒙河段冰情预报中的应用

本文研究了以神经网络理论为核心的黄河上游宁蒙河段冰情预报。通过分析河流冰情特点，开发出了用Levenberg-Marquart算法改进传统BP神经网络理论进行冰情预报的数学模型，适用于流凌、封河、开河、水温、流凌密度、冰塞、冰坝等的预报。把该模型应用到2004—2005年冰情预报中，提前预报出2004～2005年冰情发生情况，具有良好效果。理论分析和实例论证都表明该神经网络模型能够进行宁蒙河段冰情预报。     

基于气温特征值的三湖河口断面冰期预报模型

宁蒙河段是黄河冰凌灾害最严重的河段,三湖河口断面是黄河宁蒙河段防凌防汛的重要控制断面,也是宁蒙测区凌情的首发和频发断面。基于龙羊峡和刘家峡水库联合运用以来三湖河口断面水文、气象、冰情等资料,研究分析河道形态、动力条件等对凌情的影响,统计三湖河口水文断面冰期气温特征值,利用多元线性回归法建立了冰期预报模型。结果表明:1在目前三湖河口断面相对稳定、上游来水变化不大的情况下,气温是影响河道冰凌过程的主要因素;2冰期预报模型的预报合格率均在70%以上,封河日期预报的合格率达到82%,符合相关规范要求。     

黄河凌情预报研究与防凌需求

根据黄河历史凌灾情况和近十几年凌情特点,总结了黄河防凌减灾工作的重要性,阐述了凌情预报对防凌减灾决策的技术支撑作用;在此基础上,结合黄河凌情预报技术现状和防凌减灾技术发展趋势,提出未来黄河防凌决策对凌情预报的技术需求,建议在连续河道地形测量、河道冰凌观测和变动河床冰凌过程研究的基础上,将水文热力学预报模型与冰水动力学模拟模型相结合,建成黄河宁蒙河段冰凌预报模型系统,实现黄河宁蒙河段冰凌过程的连续滚动模拟和预报,更好地为黄河防凌决策提供技术支持。     

宁蒙河段2015—2016年度凌情特点及凌灾成因分析

基于黄河宁蒙河段水文气象和冰凌观测资料,分析了2015—2016年度宁蒙河段凌情特点,从气温、上游来水、封河流量、水库调度、河道边界条件及涉河建筑物等多个因素探讨了凌灾险情形成机理成因,提出加强万家寨库尾冰塞冰坝形成机理与水库运用调度以及分凌区适时启用研究等减轻凌汛风险的建议,研究成果可为宁蒙河段凌情预报和防凌减灾决策...     

2020年宁蒙河段过流能力变化及成因分析

受2020年汛期洪水影响，黄河宁蒙河段各断面边界条件及水力因素均发生了不同程度的变化，不同河段内断面过流能力也随之发生了改变。文章通过分析2020年宁蒙河段过流能力变化及成因，以期为后期水文测报、预报及洪水测报方案编制等工作提供参考。     

Ｎｕｄｇｉｎｇ方法对宁蒙河段气温的模拟试验研究

气温预报的准确性是黄河流域凌汛预报的一个关键因素,黄河宁蒙河段防凌急需精细气温预报产品。利用基于ＷＲＦ模式的Ｎｕｄｇｉｎｇ同化方法,结合ＮＣＥＰ再分析资料和地面观测资料,对２０１８年１２月宁蒙河段气温进行同化模拟试验。通过对比分析未进行同化、ＧｒｉｄＮｕｄｇｉｎｇ和ＳｐｅｃｔｒａｌＮｕｄｇｉｎｇ三种方案对气温场的模拟效果,以及宁蒙河段模拟气温与实况气温之间平均误差、均方根误差、相关系数方面的差异,发现同化试验对气温的模拟效果明显提升,并且两种Ｎｕｄｇｉｎｇ试验的结果基本一致,为该地区建立凌汛期精细化气温预报提供技术支撑。     

黄河宁蒙河段防凌形势与对策措施刍议

由于特殊的地理位置和气候条件,黄河宁蒙河段凌汛灾害威胁严重。在分析黄河宁蒙河段防凌形势的基础上,提出了相应的对策措施,探讨了其中的若干技术问题,以期为有关方面开展黄河宁蒙河段凌汛灾害的预防和处置工作提供技术参考。     

黄河上游河段冰凌预报模型

根据黄河上游大型水库运用后宁蒙河段水文，气象等方面的实际观测资料，按照冰凌的物理成因，系统分析上游河段冰凌的变化特点及生消演变规律，选取与预报因子有密切关系的各种因素进行统计分析遴选，以热量平衡、水量平衡原理为基础，采用数理统计多元线性回归分析的方法进行分析计算，分别建立了黄河上游河段封冻，解冻，解冻最高水位，解冻最大凌峰流量等预报统计模型，可直接为宁蒙河段防凌和上游龙羊峡，刘家峡水库防凌调度服务     

基于LSTM模型的宁蒙河段封河时间预测研究

为解决目前使用的封河时间预测模型输入参数多、边界条件要求高以及长预见期预测精度较差等问题,采用长短时记忆(LSTM)循环神经网络模型方法,对黄河宁蒙河段封河时间进行预测。结果表明:在非极端天气条件下,LSTM模型的预报精度满足水情预报的要求,该模型的预见期和预测精度优于传统预报模型,对运行条件和边界条件的要求远低于现有人工神经网络模型以及冰水动力学模型,能够有效提升宁蒙河段封河时间预报水平。     

黄河宁蒙河段枯水流量演算方法研究

基于流量演进的水文学原理,以日为时间步长,分析探讨了线性回归法、马斯京根法和汇流系数法在黄河宁蒙河段枯水流量演算中的应用.结果表明,线性回归法和汇流系数法演算效果较好,能够反映黄河上游宁蒙河段枯水流量演进的基本规律,满足宁蒙河段枯水流量调度工作的需求;马斯京根法受其应用条件的限制,对长距离、小流量河段流量演算的效果较差,不适合宁蒙河段枯水流量演算.     

水沙变化条件下黄河宁蒙河段冲淤演变特征

本文采用实测资料分析的方法,研究了水沙变化条件下黄河宁蒙河段冲淤演变特征,研究结果表明:1986年龙羊峡水库运用后,调节径流泥沙,改变了出库流量过程,使得进入黄河宁蒙河段年均水沙明显减少,年内分配发生变化,洪峰流量大幅度减小。水沙变化导致黄河宁蒙河段同流量水位抬升,河床持续抬高,主河槽淤积萎缩,过流能力降低,说明了水库运用会对下游干流河道冲淤演变带来负面影响。     

黄河上游宁蒙河段造床流量分析

本文介绍了黄河宁蒙河段河道特征及其冲淤情况,阐述了造床流量的基本概念及其计算方法,利用宁蒙河段沿程几个水文站的实测资料分析计算了各断面的造床流量,初步分析了用造床流量冲刷宁蒙河道的可能性,研究宁蒙河段造床流量对于利用水库调节水沙过程塑造合理河床形态,进行河道防治具有一定的理论意义和应用价值。     

2019～2020年度黄河宁蒙河段凌情特性分析

文章基于黄河宁夏、内蒙古河段实测凌情资料进行了分析,总结了宁蒙河段2019～2020年度凌情特点,并提出了今后加强宁蒙河段冰凌影响因素的观测和分析研究。     

MODIS动态监测黄河宁蒙河段凌情的技术与方法

黄河宁夏河段和内蒙古河段（以下简称宁蒙河段）的凌情是我国大江大河中的一种特殊水文现象，由于凌情引发的凌汛灾害危害巨大，防凌历来是防汛部门的重要任务。在分析黄河宁蒙河道特点、MODIS卫星遥感数据特点和该河段所在区域天气状况的基础上，提出了MODIS遥感动态监测宁蒙河段凌情的技术与方法，研究和应用表明MODIS卫星遥感技术能够实现宁蒙河段凌情实时动态监测，在动态监测封开河长度、壅水漫滩等方面效果显著。     

黄河宁蒙河段冰凌预报模型研究进展

在不断吸收和借鉴国内外冰凌预报模型研究成果的基础上,经过多年努力,黄河冰凌预报模型研究和应用取得较大进展,一些较为成熟的模型已经应用于业务生产,为黄河防凌提供了技术支持。黄河宁蒙河段凌情形势日趋复杂,黄河防凌对冰凌预报提出更高要求,需要开发能够反映冰凌物理机制、提供全河段动态预报的冰凌数学模型,以满足冰凌预报客观需求;基于冰水动力学理论的冰凌数学模型是冰凌预报模型的发展方向。     

黄河上游防汛存在的问题及建议

介绍了黄河上游基本情况和防洪现状,指出了黄河上游防汛存在的防汛管理体制和行政首长防汛负责制不完善、宁蒙河段河道淤积严重等问题,提出了成立统一的防汛指挥机构、对水电站防汛实行统一管理、实施宁蒙河段调水调沙等建议。     

黄河宁蒙河段2019～2020年度凌汛期断面变化分析

依据黄河宁蒙河段2019～2020年度石嘴山至头道拐5处水文站凌汛期水文资料,套绘分析各站凌汛期水位变化过程及断面冲淤变化特点,以期为黄河宁蒙河段未来凌汛期测报工作提供参考。     

黑山峡水库对黄河宁蒙河段的综合作用

黑山峡水库位于黄河上游梯级电站的尾部、宁蒙河段的首部,其建成投入运用后,可以有效地协调上游梯级水库发电和宁蒙河段其他综合利用之间的用水矛盾,对上游梯级电站发电流量进行反调节,对黄河水资源和西线工程入黄水量进行合理配置,在宁蒙河段减淤、防凌、防洪、供水、保证生态流量、协调中下游河道水沙关系及增加梯级电站发电效益方面具有重要作用。     

黄河凌汛险情应急处置

介绍了目前黄河凌汛灾害较为严重的宁蒙河段的凌情,分析了黄河凌汛险情成因和类型,从水库调度、应急分洪区运用和冰塞冰坝破除等方面阐述了黄河凌汛险情应急处置的主要措施,提出建立完善的黄河防凌预报监测体系、加强防洪防凌工程体系建设、合理运用应急分洪区等建议。     

黄河内蒙古段冰情预报系统的开发

为了预报黄河内蒙古段的流凌和封开河日期,以多元线性回归理论与人工神经网络理论为基础,设计开发了黄河内蒙古段冰情预报系统预报内蒙古段各个站点的流凌和封开河日期。选用黄河内蒙古段水文、气象和冰情信息建立数据库,应用ADO OLEDB技术调用数据库,建立符合相关性要求的人工神经网络模型和多元线性回归模型,从而实现预报识别检验。使用2003—2004年度至2007—2008年度5年的资料进行预报检验,并与实际开河日期对比分析,预报结果合格率为80%和67.7%,分别达到甲等和丙等预报精度,表明系统可以应用于黄河内蒙古段的冰情预报。