基于随机分形搜索算法的马斯京根模型参数优选

马斯京根模型在河道洪水演算中发挥着重要作用,该模型参数优选对提高洪水演算准确性至关重要。提出利用随机分形搜索算法(SFS)解决非线性马斯京根模型参数优选问题,同时将混沌序列替代SFS更新操作中的随机数。对算例进行洪水演算仿真分析并与多种优化算法比较,结果表明,随机分形搜索算法对非线性马斯京根法模型参数优选问题求解行之有效,且算法实施过程简便、参数解算精度高。     

变指数非线性马斯京根模型及其参数率定方法

为更好地反映河道洪水的实际槽蓄关系,以非线性马斯京根模型(NMM)为基础,采用对数型公式来定量计算NMM的非线性指数,提出了变指数非线性马斯京根模型(VEP-NMM),并采用免疫灰狼优化算法(IGWO)进行参数优化率定,IGWO针对灰狼优化算法(GWO)易早熟收敛的问题,引入免疫克隆选择操作来保证种群多样性和提高搜索能力。将基于IGWO的VEP-NMM应用于河段洪水演进模拟中的结果表明,该方法合理可行,模拟精度更高。     

金沙江下游梯级与三峡区间流量演算模型研究

针对马斯京根法区间河道流量演算的缺陷,以未来金沙江下游溪洛渡、向家坝水库与三峡水库的梯级优化运行为例,分别构建了马斯京根流量演算模型与人工神经网络流量演算模型,并对演算参数做了最优估计。检验结果表明,该方法行之有效,具有适用性。     

基于改进模式搜索法的马斯京根法模型参数率定方法

为了提高马斯京根法模型参数率定方法的效率和精度,分析了已有的模型参数优化方法—模式搜索法的不合理之处,并对其进行了改进,利用改进后的模式搜索法率定马斯京根法模型的参数。实例应用结果表明,改进后的模式搜索法率定马斯京根法模型参数,不仅克服了传统方法的不足,且具有精度高、迭代收敛速度快的特点。     

马斯京根模型变参数洪水演算

针对在已有的河道洪水演算中通常不考虑场次洪水过程中不同时段流量下的马斯京根模型参数差异性的问题,通过分析马斯京根模型参数的物理意义,发现时段流量不同时参数为变化的,进而基于富拉尔基-江桥段的洪水资料,率定了不同时段流量下的马斯京根模型参数,对洪水进行了变参数动态演算,并与以洪峰流量分级进行分类演算的方法做了对比分析。结果表明,该方法明显提高了洪水演算的精度,具有可行性。     

非线性马斯京根模型参数优化的混沌模拟退火法

提出了用混沌模拟退火法估计非线性马斯京根模型参数的优化算法。该算法将混沌优化的粗搜索、细搜索的两阶段搜索规则与模拟退火的启发式规则相结合进行参数的优化估计,既保证了解的全局最优性,又保证了最优解的精度。通过实例计算,并与文献方法计算的结果对比分析,表明该方法具有适应性强、求解精度高的特点。     

基于遗传算法的马斯京根模型参数优化

针对传统的优化马斯京根模型参数的方法计算过程繁琐、计算精度不高的问题,提出利用加速遗传算法直接优化马斯京根流量演算系数,有效解决了传统方法计算结果精度不高的问题,并在马斯京根模型参数优化求解中得以应用。结果表明,加速遗传算法较易程序化、收敛速度快,且计算精度较高,为河道洪水演算的研究提供了一种新途径。     

马斯京根系列方法在金沙江“11.03”白格堰塞湖溃决洪水演进中的应用

针对金沙江“11.03”白格堰塞湖溃决洪水问题,采用DB-IWHR溃坝洪水分析模型预测了金沙江“11.03”白格堰塞湖的溃决洪水过程。在此基础上,分别采用分段马斯京根法、分层马斯京根法、非线性马斯京根法演算了白格堰塞湖至巴塘、奔子栏、石鼓及梨园断面的洪水过程,并结合以上断面实测洪水过程进行了精度评价。结果表明,三种方法均可较好地模拟洪水演进过程。分层马斯京根法相比分段马斯京根方法,预测结果在峰现时差及洪峰相对误差指标上相对较优。非线性马斯京根法的预测成果在峰现时差上最为精准,但在各断面实测洪峰预测上偏大较多。研究成果可为今后时效要求较高的堰塞湖溃决洪水演进计算提供理论及技术参考。     

河道洪水演算的MC-RCM模型及其比较研究

MC-RCM模型是一种在马斯京根法的基础上引入水位流量曲线的洪水演算方法,为进一步验证MC-RCM模型在实际河段中及不同演算条件下的精确性,分别采用试错法、最小二乘法、马斯京根—康吉法及MC-RCM模型四种演算方法对长江李庄至泸县段的10例天然洪水进行流量演算分析,并引入五种评价指标,比较了MC-RCM模型与其他演算方法在不同演算时段下流量演算精度、演算可靠性、演算洪峰流量精度等方面的优劣。结果表明,MC-RCM模型在流量演算精度、演算可靠性、演算洪峰流量精度上相比其他方法均具有一定优势,且在较长演算时段中优势更为明显。因此,MC-RCM模型作为河道洪水演算的可靠方法,可在水文资料充分的情况下修正或校验马斯京根法的演算成果。     

河道洪水演算方法之间参数关系的研究

本文根据累积量定理推导了马斯京根法与扩散模拟法、加里宁一米留柯夫法与扩散模拟法之间参数关系的表达式,并与参数关系的水动力学推导作了比较,结果表明两者完全一样,本文还给出了滞时演进法与扩散模拟法之间参数的关系、河道洪水演算方法之间参数关系的研究,对概念性流域地貌汇流模型的建立具有一定的理论价值,而且对于认识汇流参数的推移和坦化作用以及汇流模型之间的比较均具有一定的实用价值.