驮娘江威后水电站水情河库预报调度一体化研究

论述了百色市驮娘江威后水电站水情河库预报调度一体化系统研究的总体目标、技术路线、水文预报方案构建、预报断面方案参数率定。并简要介绍了调洪调度软件的开发及应用情况。     

PA-DDS算法在新安江模型参数优化中的应用

为提高新安江模型参数的自动率定效率,首次利用多目标优化方法将PA-DDS算法用于模型日模和次洪参数优化中,并与NSGA-Ⅱ和AMALGAM算法进行对比。结果显示:PA-DDS算法比另外2种算法能够更快地得到Pareto最优解且解的质量较好,次洪平均确定性系数达到近0.84,部分确定性系数达到0.97,模型预报精度高,表明PA-DDS算法在多目标多参数优化中效果较好,在新安江模型中具有明显优势。     

基于流溪河模型的乐昌峡水库入库洪水预报模型研究

采用流溪河模型构建乐昌峡水库入库洪水预报模型,通过"粒子群(PSO)"算法优选模型参数,并对实测洪水过程进行了模拟,对比模型性能。研究发现,采用流溪河模型的乐昌峡水库入库洪水预报性能优良,可满足乐昌峡水库入库洪水预报对精度的要求;模型参数优选可明显提高乐昌峡水库入库洪水预报流溪河模型的洪水模拟精度;"粒子群"算法具有很强的全局优化能力,快速的计算收敛能力,参数优选中种群进化次数在30次以内;乐昌峡水库的建成运行产生了一定的水库洪水效应,10场洪水平均峰现时间提前1.3 h,次洪径流系数增加1.596%,洪峰流量增加0.207%。该模型可用于同类水库入库洪水预报。     

陕西中小河流洪水预报系统在柞水站预报的应用

应用陕西省中小河流洪水预报系统为平台,结合柞水水文站和乾佑河流域概况,编制柞水水文站洪水预报方案。经评定,方案可用于实际预报,并针对预报方案的主要误差来源,提出增加报汛雨量站、在出现降雨特别不均时降低预报洪峰量值、充分考虑次洪参数产生的误差影响、作业预报的预见期不易过长的建议措施。通过采取这些措施,确保作业预报精度。     

新安江模型系统响应参数优化方法在邵武流域的应用

针对现有参数率定方法在目标函数曲面上寻优存在率定结果不稳定、收敛性能差、效率低、找不到全局优值等问题,利用因变量增量与参数变化之间存在的系统响应关系构建了系统响应参数率定方法。采用邵武流域的实测资料和新安江模型对该方法进行了应用检验。结果表明系统响应参数率定方法可以找到参数全局优值,不受初值影响,率定结果稳定,效率较高。因此说明系统响应参数率定方法是一种可行有效的参数优选方法,对其他模型参数优选具有一定的借鉴意义。     

通用实时洪水预报系统设计与开发

针对实时洪水预报系统需求,设计和开发了一套完整的通用实时洪水预报系统,包括预报方案配置率定、实时人工交互预报以及实时自动预报3个模块。重点介绍了系统结构和数字流域拓扑关系构建、模型库、预报方案构建、模型参数自我修正、人机交互和实时校正等相关关键技术。该系统将洪水预报方案的制作、预报作业的流程合理分解,便于预报系统实施和调试,在实践应用中取得了较好的效果。     

基于双超模型的赵城水文站洪水模拟研究

汾河是山西最大的河流,近年来河道行洪能力显著降低,特别是汾河下游,每到汛期就特别紧张,因此洪水预报就显得特别重要。利用双超模型编制了汾河赵城水文站的洪水预报方案,并使用已有雨洪资料进行了参数率定,模拟效果较好,可用于赵城水文站日常洪水预报。     

株树桥水库洪水预报方案

株树桥水库流域为雨源型河流,属于湿润地区,其预报方案选择三水源新安江模型,参数优选方法应用采用罗森布洛克法、基因法和单纯形法进行自动参数优选。文章介绍了新安江模型的结构,分析了三种优选方法的优缺点,最后选用日资料进行参数优选和径流模拟,模型模拟的效率系数86%,水量平衡系数0.998。结果表明,模型在株树桥水库流域模拟精度高,能够进一步在实际中应用。     

大伙房模型在石佛寺流域洪水预报方案中的应用

为了提高辽河流域洪水预报精度,缓解流域下游的防洪压力,为水库防洪调度提供科学依据,现以水文自动测报系统为技术支持,以大伙房模型为例研究了石佛寺水库的洪水预报方案,并使用粒子群算法对大伙房模型进行了参数优选。计算结果表明,模拟预报结果都属于甲级方案,预报方案合理,并且符合石佛寺流域的结构特点,充分反映了洪水的时空变化,可用于石佛寺水库的预报调度。     

中国洪水预报系统在那坡站预报中的应用探讨

利用那坡水文站1991~2013年水文资料,采用中国洪水预报系统的应用平台建立那坡水文站降雨径流模型洪水预报方案,并利用系统自动进行模型参数的率定和检验,结果:洪水预报方案的评定与检验合格率达到乙级精度,可用于那坡水文站实时洪水预报作业。     

中国洪水预报系统在西江中下游洪水预报中的应用

介绍了西江中下游洪水预报的现状及中国洪水预报系统（NVFS）的主要功能，建立了基于NFFS的预报方案，调试、确定了模型参数值，在方案评定和实际应用中取得了较好的效果，结果表明该系统可用于西江中下游实时洪水预报。     

基于TOPMODEL的中小河流分布式洪水预报模型及其应用

近年来广东省中小河流洪水灾害频发,研究中小流域洪水预报模型对预防洪水灾害具有重要意义。本研究改进了传统的TOPMODEL模型,以栅格为单元构建了基于TOPMODEL的中小河流分布式洪水预报模型,并以高田水上游流域为研究对象,采用SCE-UA优选算法对1975—2008年的8场洪水进行参数优选,并对2010—2012年的4场洪水进行模型验证。模拟结果表明,本次预报在率定期和验证期平均确定性系数为0.85,径流深预报合格率为92%,峰现时间预报合格率为100%,模型模拟效果较为理想。用改进后的模型研究了某场洪水汇流过程不同时刻的空间分布情况,表明改进后的TOPMODEL模型能够直观地反映洪水的时空变化,模型具有一定的合理性和实用性。     

改进的实数编码加速遗传算法在暴雨强度公式参数优化中的应用

针对城市暴雨强度公式参数识别时,传统求解方法(如牛顿迭代法、高斯-牛顿法等)存在间接拟合,而优化算法(如实数编码加速遗传算法、蚁群算法等)存在随机性,盲目地在一个区间内寻优拟合精度不高等问题,本文将两种方法结合,提出一种改进的实数编码加速遗传算法(RAGA),为暴雨强度公式参数识别提供一种新途径。该方法将传统求解方法所求的可行解作为改进遗传算法的初始参数,通过在每次代际寻优时设置各参数廊道约束来改进RAGA以提高算法搜索效率,直至公式拟合精度无法提高为止。将该方法应用于国内多地暴雨强度公式参数识别中以评估算法的有效性,结果表明此方法实用可行、搜索效率较高,可以快速收敛到最优解。实例表明该方法在暴雨强度公式参数识别中是实用有效的。     

遗传门限自回归模型在感潮河段水位预测中的应用

应用门限自回归(TAR)模型建立了同时受潮汐和径流双重影响的长江下游感潮河段高桥水文站月水位TAR预测模型,建模过程中运用遗传算法来实现模型参数的优化.计算结果显示,门限自回归模型可以拟合感潮河段的非线性特性,拟合及预测精度均满足水文预报规范要求,遗传算法的引入简化了建模过程,提高了模型的预测精度并保证了其预测性能的稳定性.研究结果表明用遗传门限自回归模型预测感潮河段的水位是可行的,该模型在感潮河段其他水文要素的非线性时序预测中也具有广泛的实用价值.     

一种适用于云计算可扩展高分辨率遥感影像存储组织结构

传统的遥感影像处理方法已无法有效应对当前遥感影像的3个“海量”问题,即日产量海量、单幅像素海量和可观测地物的类别及数据海量,使得多源海量遥感数据的利用率极其低下。为解决海量高分辨率遥感影像存储问题,提出了一种适用于云计算的高分辨率遥感影像存储组织结构,并对基于MapReduce框架的构建方法进行了详细的介绍。通过在Hadoop集群上对海量高分辨率遥感影像集进行的小影像集大文件构建方法实验与传统同类方式读取效率的对比,证明了本存储组织结构具有较高的扩展性,该小影像集大文件构建方法具有高效和高扩展的数据读写和处理能力,适合于作为处理海量高分辨率遥感影像的数据源。     

流量实时监测代表垂线法应用探讨

代表垂线法具有提升水文监测技术手段和防汛测报的快速反应能力,提高通航河道监测效率,简化测验方法等特点。通过从流速仪精测法实测流量中筛选出代表垂线,对实测垂线平均流速与实际断面平均流速进行横向比较,经过误差分析,确定垂线的平均断面流速和实测断面平均流速之间相关关系。经数据检验后,结果满足《水文资料整编规范》标准要求。代表垂线法可以提高流量测验效率,缩短在中高水期间通航河道流量监测时间,实现流量实时监测,为防汛救灾指挥部门提供及时、准确的水情信息。     

灌区水资源实时优化调度

根据实时调度原理及农业水资源配置特点，建立了分层耦合的水资源实时优化调度模型，该模型包括供需水中长期预测、中长期优化配置、供需水实时预报、短期渠系配水和基于模糊识别的实时修正5个模块，应用该模型可实现对预报、决策、实施、修正的滚动向前调度。在中长期优化调度模块中提出了利用模糊聚类和马尔科夫时间序列的预测方法对有效降水量进行预测，并根据预测的年型计算作物需水量和地下水可开采量。实例计算表明，应用该模型实行的实时优化调度与各种供水已知情况下的理想最优调度方案偏差较小。     

基于参数实时优化的洪水预报系统研究——以黑河干流洪水为例

及时准确的洪水预报系统可为防洪减灾提供重要的依据,针对目前洪水预报系统主要侧重于单模型研究、模型参数固定不变、长历时预报误差累积等问题,建立了具有多模型选择及参数优化功能的洪水实时预报系统,通过实时改进模型参数来改善预报效果。应用于黑河干流两场次洪水预报的结果表明,各预报模型在每场次洪水中的预报精度不同,且在参数优化后精度都相应地提高。由精度可知,TOPMODEL模型更适合该流域洪水预报,其精度由0.920 9、0.910 3提高到0.987 9、0.958 9。实验证明该系统在干旱半干旱区洪水预报中具有应用前景。     

数字水系分级对流溪河模型中小河流洪水预报的影响

为了探讨流溪河模型在中小河流洪水预报中的适用性,以及基于DEM的数字水系提取和分级对流域洪水预报的影响,构建了江西省龙华江流域洪水预报流溪河模型,采用PSO算法优选模型参数,最后验证模型并讨论了数字水系分级对流域洪水预报的影响。结果表明:随着数字水系分级变多,流域洪水峰值增大、峰现时间提前、径流系数越大、模拟过程越接近实测值;采用流溪河模型进行中小河流洪水预报时,不能采用1级数字水系构建模型,适宜采用3级水系构建模型;流溪河模型采用PSO算法的自动优选模型参数,实际应用中只需要一场具有代表性的实测洪水过程就可以优选模型参数,有效提高了模型的性能;基于3级水系构建龙华江流域洪水预报流溪河模型,采用PSO算法优选模型参数,对50场洪水过程的模拟结果与实测值吻合很好,模型可用于龙华江流域实时洪水预报。     

淮河中游河段河道汇流参数的优化分析

利用1998~2005年的洪水资料对马斯京根模型参数进行优选,优选润河集、横排头、阜阳闸至正阳关最优的河道汇流参数,并对该优选参数值进行验证,预报洪水过程平均不确定性系数在0.85以上,预测洪峰流量误差控制在8%以内,达到较高预报作业精度。