闽江流域变系数河道洪流连续演算模型

我们分析研究了洪水随着河道断面面积、流量大小、汇流历时等在变化的情况,提出了汇流变系数μ_o的计算,建立了河道洪流连续演算模型,就能够推求流域出口断面的流量过程。以此模型所作的河道洪流演算比固定系数的马斯京根法(Muskingum method)提高了预报精度,简便了作业预报。     

基于XAJ-DCH模型的五强溪库区洪水预报研究

由于沅水水系五强溪水库流域面积大，流量控制站少，且洪水进入库区后，洪水波的传播方式变化较大，因此五强溪水库近坝区的洪水预报难度大。为提高五强溪库区洪水预报精度，采用XAJ-DCH模型(Xin′anjiang Digital Channel Model)对近坝区2016～2020年间13场洪水进行模拟，模型河道汇流分别采用了非线性水库法和马斯京根法，根据两种汇流方法的特点制定了两种不同的洪水预报方案。模拟结果表明：XAJ-DCH模型中两种河道演算方法均表现良好且简单实用，13场洪水的确定性系数基本位于0.7以上。非线性水库方法相比于马斯京根法考虑了河段断面情况以及水力特性，能够体现洪水运动的时空变化，且只需要率定河道糙率，其他参数如河道坡降、河宽以及河段长均可根据数字高程模型进行估计；马斯京根法需要率定4个河道参数，但马斯京根法模拟结果相比于非线性水库方法稍好。研究成果可为科学有效开展库区洪水预报、提高预报精度提供参考。     

基于长办汇流曲线的多模型联合洪水演算研究

传统长办汇流曲线采用试算法确定稳定流的河段传播时间K值时,计算过程繁琐且不一定能得到最优解。基于此,提出利用遗传算法求解马斯京根模型的河段传播时间,进而优化长办汇流曲线模型的参数K。该方法既充分利用了长办汇流曲线模型中的经验性汇流系数,又融入了改进马斯京根法,可以保证参数全局最优的特点,有效提高了河道洪水演算精度,为河道洪水演算研究提供了一种多模型联合求解的新思路。     

水箱模型在三峡入库洪水预报模型研制中的应用

介绍了应用水箱模型建立三峡入库洪水实时连续预报模型的方法。按照河段流量传播时间将入库站(寸滩)以上干、支流划分为若干子河段,各子河段按照计算时段长分成若干单元河段,各单元河段区间降雨径流预报采用水箱模型,河道流量演算采用连续马斯京根法。对河系洪水预报模型的检验表明,预报精度在85%以上,能够满足实时洪水预报的要求。     

降雨径流模型在故县水库入库预报中的应用研究

根据故县水库入库控制站卢氏站及以上地区的水文资料,采用超渗产流与蓄满产流相结合的产流模式、纳希瞬时单位线单元汇流模型以及马斯京根多河段连续流量演算的河道汇流模型,研究探讨故县水库入库流量及水量的预报方法,并利用该模型在2011年9月洛河上游秋汛洪水期间进行了作业预报,取得了满意的结果,可作为故县水库调度的决策依据之一。     

百色水利枢纽洪水预报方案研究

百色水利枢纽位于珠江流域西江水系最大支流郁江干流右江的上游河段，库区中小型水电站众多，对百色水利枢纽入库洪水预报影响较大。通过对流域的下垫面条件进行分析，设置了合理的预报断面，选用新安江模型进行洪水预报，采用马斯京根法进行河道演算，通过调洪演算模型模拟水电站调节对洪水预报过程的影响，并配置了实时校正模型对预报流量进行校正。根据各断面的水雨情资料，采用粒子群算法对预报模型参数进行了率定，分析了各预报断面的合格率及影响洪水预报精度的原因。     

河道洪水的简捷预测法

及时准确地预报该区域内河道某指定区段的洪水流量及发生时间,对合理实施该区域的防洪预案、落实抗洪抢险具体措施、组织调度人员及物资具有重要意义。由于目前在河道洪水预报中普遍采用的马斯京根流量演算法及加里宁-米尔加科夫洪水演进法,均存在参数率定的局限性及对应支流的河道分段处理问题。文章依据河道上下游洪水涨、落比率关系,建立了含有预测河段上游干、支流水文站实测合成流量变化率的预测模型,该模型不受其他水文参数的率定精度影响,可直接由当次洪水上游各站的观测资料计算下游站的预测洪水流量,并且模型的表达形式简单直观、便于实际应用。利用该模型完成了嫩江干流齐齐哈尔水文站1988、1989及2013年3场次的洪水流量预测,经与实测成果比较,预测精度等级达到甲级,具有较好的预测精度。     

陆浑水库入库降雨径流模型研究与应用

伊河东湾水文站(陆浑入库站)以上流域在洪水期间,尤其是汛初第一场洪水,易发生超渗产流和蓄满产流,属典型的混合产流模式。根据流域下垫面和产汇流特性,建立了一般性产流模型。单元汇流模型采用经验单位线,河道汇流模型采用分段马斯京根演算模型。利用该模型在2010年7月伊河上游大洪水期间进行了作业预报,取得了满意的结果。     

基于动力系统反演理论的马斯京根流量演算误差校正

运用马斯京根法进行河道洪水演算时,通常存在上断面及区间入流的预报误差及马斯京根法本身的误差。这些误差都会降低河道下断面洪水的预报精度。为此,基于系统反演理论,构建三种误差的反演方程并进行误差校正,以提高河道下断面洪水预报精度。淮河王家坝—润河集河段初步应用的实例表明,该方法可以提高马斯京根法的预报精度。     

复杂河道实时洪水预报的半自适应模型研究

具有行蓄洪区的复杂河道的洪水演算是洪水预报中的一难点。对于复杂河道如何在水文学方法中考虑分洪、蓄洪并提高实时洪水预报的精度是一个重要的问题。为解决这一难题，在提出基于马斯京根流量演算河道洪水实时预报的半自适应滤波模型的基础上，对该模型在具有行蓄洪区的复杂河道中的应用问题进行了深入的研究，提出了蓄洪区的计算与预报方法，使得半适应滤模型可以用于复杂河道行蓄洪的调度和实时洪水预报。     

河道洪水反向演算问题的研究

河道洪水反向演算在河库联合调度中具有重要意义。为此，利用运动波方程的差分解证明了马斯京根法在求解河道洪水反向演算中的不稳定性；基于河道汇流单位线原理，提出了解决河道洪水反向演算的断面流量相关法。实例研究中采用多场洪水联立求解率定参数，利用镜像影射法求解矛盾方程组，取得了满意的模拟和验证计算成果；在此基础上，提出了基于断面流量相关法的进一步研究课题。     

马斯京根法在锦屏二级水电站减水河段洪水演算中的应用研究

不同场次洪水演算所采用的马斯京根模型的演算参数不同,演算参数的取值对洪水演算的结果有很大影响。传统的演算参数确定方法是试算法,本文提出了一种根据参数的含义运用河道相关数据直接推求马斯京根法演算参数,使参数自适应分段马斯京根模型的方法,本方法具有演算精度高、计算速度快、适应性强等特点,解决了演算参数求解复杂、精度差等问题,该实例验证了本方法的可行性和准确性,可应用于具备类似条件河段的洪水验算。     

马斯京根法模型在受闸门影响的预报断面中存在的问题分析——以北运河土门楼站为例

中国洪水预报系统内置的马斯京根法河道洪水演算模型,功能强大且明显简化了运算量,是北运河土门楼站作业洪水预报的重要工具.但在实际预报工作中发现该模型存在一些问题,为提高预报精度延长预见期,阐述了在实际应用中国洪水预报系统马斯京根法模型进行洪水预报工作时发现该模型存在的缺陷,并提出了解决建议,以期促进模型优化,提高洪水预报精度.     

江西柘林河段洪水的反演推求

马斯京根法是我国现行的河道流量演算方法中最常用的一种,在线性运动波演算中具有较高精度.马斯京根法反演主要用于河道断面资料缺乏的地区,通过下断面的洪水流量过程来反推求上断面的洪水过程.当坝址洪水资料缺失时,可以通过马斯京根法反演,分析建立入库洪水与坝址洪水的关系,使建库前后资料满足一致性.     

河道洪水流量预测方法研究

及时准确地预报某区域内河道指定区段洪水流量及发生时间,对合理实施该区域的防洪预案、落实抗洪抢险措施、组织调度人员及防汛物资具有重要意义。目前河道洪水预报普遍采用马斯京根流量演算法及加里宁—米尔加科夫洪水演进法,两种方法的参数率定存在局限性,对应支流的河道分段处理也存在问题。本文依据最小二乘法,建立含有预测河段上游干流、支流水文站（或水位站）流量或水位预测模型,该模型不受其他水文参数的率定精度影响,直接利用以往洪水及当次洪水上游、下游站的观测资料建立回归预测模型,并通过递推方式完成当次洪水预测,表达形式简单直观、便于实际应用。利用该模型完成了嫩江干流齐齐哈尔水文站2013年洪水流量预测,经与实测成果比较,洪峰流量最大拟合误差小于5.2%,具有较好的计算精度。     

扩散波演算方法在珠江流域的应用研究

洪水预报作为一项重要的非工程防措施，在多次与洪水的斗争中，社会效益和经济效益逐渐被社会所公认，预报模型河道汇流计算方法，目前比较广泛使用的有效为简单的马斯京根法到基于圣维南方程组的复杂的水力学方法。由于珠江流域须较多的感潮河段，干支流相互顶托现象，以及目前河道资料不详细，上述方法都有一定的局限性，将扩散波演算方法在珠江流域西江浔江河道进行应用研究，演算的精度令人比较满意。     

基于马斯京根流量演算法推求西辽河流域流量

文章应用马斯京根流量演算法的原理,采用试算法根据西辽河上下游实测流量资料推求未知站的流量。利用有限差分简化形式所组成的方程组得到马斯京根法流量演算公式的系数,求得参数后在河段上进行洪水演算,通过甲站资料推求乙站流量,从而绘制预报资料与实测资料对比曲线图,更为直观地反映了预报成果。     

基于HEC-HMS的资料匮乏山区洪水模拟研究

以白花河小流域为例,探讨缺资料地区HEC-HMS模型的适用效果。通过流域DEM等下垫面数据获取流域信息,采用SCS-CN曲线法、SCS单位线法、指数衰退法、马斯京根演算法进行流域产汇流计算及河道洪水演算,构建了HEC-HMS降雨径流模型,结合广东省综合单位线法与推理公式法的结果对模型参数进行率定。结果表明,设计洪水计算结果的误差均小于20%且平均相对误差均小于10%;实测洪水模拟的洪峰流量相对误差小于10%,Nash系数为0.90。HEC-HMS模型进行径流模拟效果较好,可适用于研究区山洪预报。     

基于区间入流预报的右江河道洪水演进

广西右江如果发生大洪水,将对郁江和南宁市的防洪产生严重威胁,因此右江洪水演进分析对南宁市的防洪具有重要意义。选出百色水文站洪峰流量依次增大的5场洪水,用右江百色-田东河段区间内的小流域作为代表性流域率定新安江模型参数,对区间入流洪水进行了预报。根据预报结果采用经参数试错法率定后的马斯京根模型对5场洪水进行了演进,计算了田东水文站断面的流量。结果表明:计算结果与实测流量相对误差较小,相关性系数较大,说明试错法对于马斯京根模型参数求解精度较高。     

哈里斯鹰算法在广义非线性马斯京根参数优化中的应用——以洛河为例

马斯京根模型在河道洪水演算中发挥着重要作用,其演算精度在于参数的优选。针对目前马斯京根参数率定中存在的求解复杂、精度不高等问题,提出利用哈里斯鹰算法对其参数进行优化,这种方法具有广泛的全局搜索能力,且需要调节的参数较少。以黄河支流洛河为研究对象,利用广义非线性马斯京根模型对宜阳—白马寺段的河道进行洪水演算,且分别用哈里斯鹰算法、粒子群算法和蚁群算法对其参数进行优化。结果表明,基于哈里斯鹰算法的广义非线性马斯京根模型在洛河宜阳—白马寺段的演算精度较高,其Min.SSD为1 237,洪峰误差DPO仅为5,均优于粒子群算法和蚁群算法优化后的结果,其成果适合应用于洛河宜阳—白马寺段的洪水预报工作。