基于Gamma函数表征及遗传算法参数率定的单位线推求方法

单位线推求方法主要有试算法、分析法和最小二乘法等,数值法推求结果经常出现锯齿或负值的局部不合理现象,而试错法不能保证结果最优,这两大对立矛盾一直困扰实践应用中单位线的推求。本文提出一种由单位线函数化、单位线初始率定和单位线经验修正等步骤构成的单位线推求方法。以组成论为理论依据将流域水文系统视为一个广义集合,以Gamma函数表达流域汇流过程规律,并将Gamma函数参数化;以计算汇流过程与实测过程误差最小为约束条件,采用遗传算法率定Gamma函数参数,获得初始单位线;采用Collins迭代法对初始单位线进行局部修正,最终完成单位线推求。结合算例与试错法推求结果进行比较分析,表明该方法计算的流量过程精度要优于试错法,而洪量计算精度虽然低于试错法,但相对误差为1.00%,完全能够满足工程需要。同时,以Gamma函数表达单位线,其参数取值能够揭示流域汇流规律,可以对区域性汇流规律进行数字化空间分析。     

抗差主成分估计在单位线推算中的应用

流域汇流单位线的推求常使用最小二乘法,但当法方程系数矩阵病态或是观测值中含有粗差时,用传统的最小二乘法估计的误差会很大。针对这些情况,采用抗差最小二乘法和有偏估计的抗差主成分估计法,与最小二乘估计进行计算比较。计算结果表明,抗差主成分估计不但能够克服法方程系数矩阵病态的影响,而且能够抵御观测值中异常值的干扰,得到光滑合理的单位线。     

基于人机交互技术的汇流单位线离线最小二乘估计

介绍了应用离线最小二乘法推求汇流单位线的方法.在单位净雨量约束条件下,采用计算机人工交互技术修正初始单位线.获得的单位线通过汇流计算,实测流量与计算流量相对误差在10%以内,取得了满意的效果.生产单位能够用这种简便、实用的方法进行产流预报.     

单位线法推求流域出口洪水过程综述

本文介绍了流域汇流原理及利用单位线法推求流域出口洪水过程的方法，并阐述单位线的概念、推求的方法以及在实际应用中的时段转换问题以及提出单位线法应用中应注意的问题。     

流域汇流单位线推求方法分析

利用流域汇流单位线进行短期洪水预报是目前普遍采用的技术手段。根据实际工作需要,提出了利用Excel软件的线性规划功能来推求流域汇流单位线,该方法对比其它推求单位线的方法具有理论基础强、使用简便、速度快、精度高等优点。以Excel软件实际操作界面为例,对实例流域的一次洪水过程进行了单位线分析解算,成果完全满足相关精度要求,最后对分析流域汇流单位线应注意的事项和具体问题的处理方法提出了合理化建议。     

基于地貌单位线的流域汇流计算

为探求符合流域地理特性的单位线,对地貌单位线原理及应用进行了阐述。基于地理信息资料,利用软件计算并分析得到速度矩阵和雨滴汇流时间矩阵,进而得到地貌单位线;对同场降雨引入移动暴雨中心矩阵,比较汇流过程的不同,以推求出一种一般性流域汇流计算方法。     

流域单位线的推求方法分析试错法

流域单位线的推求方法,目前常用的有分析法和试错法两种。根据这两种方法的特点结合起来推求单位线,不但计算成果精度较高,而且计算速度也快得多。本文应用铁厂水文站单位线推求实例,展现了这一特点。     

新型汇流计算方法及其在缺资料地区的应用

熵法、矩法推求纳什汇流参数需要完整的水文资料,在缺资料地区难以使用,故引入新型汇流计算方法,不依赖水文资料,利用Arc GIS软件,由流域地貌特征推求纳什汇流参数,进而获得时段单位线。选取湿润地区沙埠和半湿润地区马渡王两个流域,应用新型汇流计算方法进行次洪模拟研究,取得了良好效果,克服了熵法、矩法和其他参数优化方法对资料需求较高的不足,为缺资料地区汇流计算提供了新的方法。     

地貌单位线在安泽县小流域洪水预报中的应用

通过确定流域的汇流曲线,可以推求流域出口断面的流量过程,为洪水预报提供依据.选用了一种常用的汇流曲线——地貌单位线,对安泽县沁河10个小流域进行分析,阐述了基于地貌单位线的小流域山洪预报方法,以供参考.     

新安江模型与衰减记忆最小二乘法耦合洪水模型的应用

利用新安江模型进行流域产流计算，采用扩散波方程推得的汇流状态方程描述流域汇流过程，由衰减记忆递推最小二乘法实现参数估计实时化，从而使新安江模型与衰减记忆递推最小二乘法耦合，实现洪水实时预报。利用耦合模型对矶头水库76场入库洪水进行模拟，模拟结果表明，耦合模型适合中小水库入库洪水实时预报，预报精度比独立使用新安江模型得到了大大的提高。     

基于改进的矩法求解水库流域单位线

单位线法至今仍是洪水预报及汇流计算被广泛应用的一种方法。在分析流域资料得出综合经验单位线基础上,通过数学推导简化参数求解过程,并据此将经验单位线转换为瞬时单位线从而推求任意时段单位线。以卧龙水库为研究实例,验证该方法的实用性及精度,以期为类似研究提供科学依据。     

公伯峡水电站施工期水文预报模型研究

根据黄河上游流域情况，将河网汇流、河道汇流和超渗产流模型结合，使其适用于干旱半干旱的公伯峡流域，并在缺乏资料的情况下使用最小二乘法和卡尔曼滤波法模型实时修正。研究采用改进概念性产汇流模型先将流域分单元，再对单元流域进行产汇流计算，以考虑水评议现象在面上的不均匀性。     

山东省山丘区典型流域设计洪水成果分析

为验证山东省一般山丘区典型流域产汇流新参数研究成果合理性,文章采用设计暴雨计算洪水方法（含瞬时单位线法、推理公式法、地区经验公式法）分别推求了流域控制断面保证率为20%、10%、5%、2%、1%和0.5%的设计洪峰流量。基于新参数推求的设计洪水成果,文章采用流量资料推求洪水与查阅山东省水文图集方法对其进行了验证。     

基于目标规划法的时段单位线多目标优化估计

时段单位线被广泛应用于模拟流域中的地面径流过程.用传统方法(如最小二乘法)推求时段单位线,容易产生锯齿形现象;目标规划法是一种多目标优化法.对两种方法的推算效果进行了比较,结果显示目标规划法成功地抑制了时段单位线锯齿形现象的产生,并且用两种方法计算得到的地面径流与观测值之间的吻合度是近似的.     

论多点入流线性汇流方法

流域汇流或区间有支流的河道汇流,均属多点入流汇流问题.其基本特点:一是入流非单一且入流点不同;二是不同入流点的来水具有不同的滞后和展平程度.单位线一类方法,将流域上呈现为分布状态的净雨过程集总成单一过程,显然未考虑此特点.考虑了入流非单一的一些方法,如:等流时线法,只考虑了不同远近的来水的滞后现象,而未考虑展平;属克拉克单位线概念的一些流域汇流方法和总入流的河道汇流方法,虽     

尼尔基水库控制流域伽玛分布地貌瞬时单位线推导

本文采用线性特征河长的概念,结合流域地貌特征,根据概念性流域地貌汇流模型的一般理论,以概念性元素"特征河长河段"模拟各级河道的汇流作用,建立了基于线性特征河长河段的伽玛分布地貌瞬时单位线模型。推导出了尼尔基水库控制的四级流域瞬时单位线的表达式,讨论了参数的约束条件和参数的推求方法,并分析了模型参数对瞬时单位线的影响。     

上游水库调蓄对桂林水文站洪水预报的影响分析

随着上游川江、小溶江及斧子口水库的陆续建成,桂林水文站上游流域产、汇流条件已改变,原有的预报方案已不能满足洪水预报作业要求。为此,结合"2013.05"洪水,采用单位线法推求天然洪水过程,分析了上游水库调蓄对桂林水文站洪水预报的影响,探讨该流域洪水产汇流特性,以期优化桂林水文站洪水预报方案,提高洪水预报精度。     

泰东河流域降雨汇流数值模拟研究

为提高降雨汇流过程计算的精度与准确性,在对现有技术条件进行分析的基础上,提出采用水动力模型进行数值模拟的计算方案。以泰东河流域为对象建立模型,并进行了降雨汇流过程的平面二维水动力数值模拟,计算了给定条件下降雨汇流过程的发生发展过程。研究结果表明:与水文计算中采用的单位线法、等流时线法等常规方法相比,采用平面二维水动力数值模拟技术能够较为真实地表现流域降雨汇流发生发展的完整过程。     

单位线的发展及启示

单位线的建立及其发展,并得以成功应用,是水文科学的重要成就之一。寻觅、回顾了单位线的起源,论述了单位线在处理复杂、特殊的流域汇流现象时的创新性,以及半个世纪以来水文学家为揭示单位线实质采用系统论、物理学、概率论等途径所作的努力及取得的成果。提出了分析和使用单位线所不可忽视的前提条件。由于建立在"网格水滴"概念上的流域汇流计算方法,既能保持单位线法和等流时线法的优点,又能克服这两个方法的缺点,因此有可能在数字高程模型(DEM)支撑下成为新一代的流域汇流计算方法。     

江垭水库洪水单位过程线的推求方法

以江垭水库某次洪水过程为例,探讨了洪水单位过程线的推求。由实际降雨量和流量过程线进行分析,并做了基本假定;所选的降雨洪水过程超过三个时段,且有一个最大值,故采用试错法进行推求,给出了推求过程及方法。将推求成果与降雨径流相关图配合使用,可对洪水过程进行预报。