福建省电网中长期水文预报系统设计与开发

利用Java技术平台,采用双机群集数据库系统(Orade 10g)成功设计并开发了基于Web的福建省电网中长期水文预报系统.将长期预报和中期预报分离,前者采用多种数理统计模型,以月或旬为预报时段提供未来1 a的径流预报及相关的频率预报;后者采用考虑城市气象预报的人工神经网络模型,以日为预报时段提供未来7 d的自动、滚动式径流预报.重点阐述了系统架构设计、业务逻辑设计、功能模块设计和程序开发过程中的关键技术问题.     

基于自适应模糊推理系统模型的径流中长期预报

介绍了自适应模糊推理系统ANFIS的原理结构及学习算法。以漫湾和双牌两座水库实测月径流序列为研究对象，研究不同的输入及不同的模糊数对自适应模糊推理系统模型做中长期预报的影响，并通过与人工神经网络模型的预报结果进行比较，显示本模型是中长期水文预报方法中较为准确的方法之一。     

基于逐步回归的投影寻踪水文预报模型研究

基于中长期水文预报模型中的逐步回归和投影寻踪模型的特点,构建了耦合水文预测模型,并对宜昌站的实测流量资料和多年逐月气象资料进行验证.结果表明,拟合与预报的结果相对误差均小于20%,该模型预报精度高、效果较好,有一定实用价值.     

相空间神经网络模型及其在水文预测中的应用

简述了相空间神经网络模型原理和算法，并通过实例讨论了其在水文中长期预测中的应用。将混沌重构相空间理论和神经网络模型相结合，对揭示水文系统复杂的非线性结构是很有效的，经实例研究初步表明，该模型应用在水文中长期预报中是可行的、合理的，数学分析工具更为先进，有很好的预报精度和应用价值。     

基于多层神经元网络的随机自适应径流预报模型

针对水文系统的非线性特性，提出了一种基于多层神经元网络的自适应径流预报模型，并对其预报机理进行了分析。该预报模型由两个同构的多层神经元网络－训练网络和预报网络实现，实例验证了本文方法的有效性。从而为解决水文系统的径流预报提供了一条可行的途径。     

基于主成分分析和BP神经网络的赣江流域中长期径流预报

针对赣江流域开展水量调度对中长期径流预报的迫切需求,在分析赣江流域径流特性的基础上,以降雨、径流等常规因子和130项大气环流指数等相关因子为预报因子,分别构建基于相关系数法、逐步回归方法、主成分分析法三种因子筛选方法的BP神经网络中长期径流预报模型。研究结果表明,主成分分析方法筛选的预报因子可较好描述未来径流的变化趋势,所构建的基于主成分分析的BP神经网络中长期径流预报模型在率定期和检验期的合格率均满足规范对作业预报模型的精度要求,可作为赣江流域中长期径流预报的支撑模型。研究成果为赣江流域开展水资源优化配置和水量调度提供了依据。     

三峡水库中长期径流预报方法研究

中长期径流预报是充分利用水资源、发挥电站经济效益的有力手段。以三峡水库为研究对象,分别采用周期外延叠加技术、人工神经网络模型、投影寻踪自回归模型和支持向量机回归模型对三峡水库逐月入库径流进行预报。从不同侧面比较分析了这四种方法优劣,并总结各预报模型计算结果的特征及规律,为三峡水库寻求径流预报规律和制定未来中长期调度计划提供了技术支持。     

基于Web的径流中长期预报系统

以云南电网水调高级应用软件系统为工程背景,采用面向对象的编程思想开发了B/S模式下的径流中长期预报系统.系统涉及云南电网所属的5座主力水电站及其他重要的中小水电站,采用四种常用的中长期预报模型和频率分析方法进行径流预报.系统主要功能包括预报参数率定和检验、多种预报方法间的比较分析、与历史径流过程的对比分析、基础资料添加维护与报表生成等.系统操作简便、功能强大,同时具有良好的稳定性、移植性和可扩展性.     

三峡水库梯级调度专业气象服务业务系统

针对大型水利枢纽工程因涉及地域广阔、水文条件复杂而导致气象信息服务系统建设难的问题,以三峡水库梯级调度专业气象服务业务系统为例,介绍了水库梯级调度气象保障服务系统的结构和实施方案.构建了梯级水库调度气象保障服务的业务工作体系,提出了框架结构更趋完整、数据流程更合理、各子系统间功能界面更清晰、充分体现气象与水文相结合的总体设计方案.该系统自动化程度高、预报模型先进、预报效果明显,应用效果显著,可为开发和建设同类水电行业专业气象服务业务系统提供实际经验和技术借鉴.     

作物生长模型在水文水资源领域中的应用探讨

介绍了典型作物生长模型的特点及在水文水资源领域应用中存在的问题,讨论了该模型在水文水资源领域的开发应用前景.结果表明,分布式水循环(水文)模型和作物生长模型的耦合研究有助于探索作物产量预报的新方法、提高作物模型预报准确率,为研究作物种植结构对水文系统的影响及水土资源的高效利用提供了数据支持.     

长期径流预报的灰色关联决策模型

本文基于灰色系统理论关联分析的基本原理和水文灰域预测思想,提出了长期径流预报的灰色关联决策模型。用这个模型解决长期径流预报问题,不仅在理论上比较完善,而且在应用上也很方便。文中给出了一个应用实例,结果表明该模型效果较好。     

基于多方法优选预报因子的天山西部山区融雪径流中长期水文预报

为实现天山西部山区喀什河流域冰川融雪区域的水资源可持续开发利用,更好地支撑所在区域工农业生产发展,有必要开展融雪径流中长期水文预报研究。基于相关系数法、主成分分析法及两种方法相结合的综合方法优选预报因子,采用BP神经网络模型和组合小波BP神经网络模型预报径流。结果表明,采用综合方法筛选出的预报因子集合可以得到更好的预报结果;组合小波BP神经网络模型在3个不同方案中的预测效果均优于BP神经网络模型的预测结果,其预报精度更高。研究成果可为该区域融雪径流模拟研究及洪水预报提供参考。     

基于CFS的汉江上游梯级水库系统月入库径流预测

将天气预报产品引入水文模型是提高长期径流预测精度的有效途径,但引入方法仍存在难度。为此,以汉江上游梯级水库系统为例,引入智能算法及相似典型放缩,构建基于分预见期校正的CFS与SWAT耦合径流预测模型,首先甄选智能算法校正CFS降雨,然后基于相似典型放缩对其进行时空展布,最终将其输入分区率定的梯级水库SWAT模型,从而实现月径流预测。结果表明,随机森林和人工神经网络更适合于CFS预测校正且不受预见期影响,基于相似典型时空分布的耦合模型预测效果较好,能为梯级水库系统提供更为可靠的径流预测。     

基于GDP-电能消费耦合关系的中长期电量预测

建立了一种基于用电量和GDP之间耦合关系的中长期电量预测模型。首先利用协整检验和格兰杰（Granger）因果检验,剖析电能消费和经济发展之间的协整关系和因果关系,并建立中长期电量预测模型。然后采用误差修正方法对预测模型进行短期调节,以提高模型的鲁棒性以及预测精度。以某地区1991—2015年的用电量和GDP数据作为算例输入数据,结果表明：通过构建电能消费和经济发展之间的耦合关系,有助于提高预测模型的解释能力,同时含短期调节的中长期用电量预测模型具有更高的预测精度。     

基于物理成因的中长期径流预测模型研究

可靠的中长期径流预测对水资源开发等具有重要意义。为此,筛选了影响径流的主要物理因子,引入极端梯度提升(XGBoost)算法构建中长期径流预测模型,通过纳什效率系数评价模型精度,并与多元线性回归模型(LR)、梯度提升决策树模型(GBDT)进行比较。实例应用结果表明,该模型对月径流过程的预测精度较高,训练期和验证期的纳什效率系数均值分别达到了0.9和0.7,且泛化能力优于GBDT模型和LR模型,用于中长期径流预测具有一定的可靠性和稳定性。     

分布式洪水预报模型在漳卫河流域的应用

为提高漳卫河流域的洪水预报水平并为防洪调度数字化提供技术支持,对漳卫河洪水预报开展了研究,基于分布式洪水预报模型(EasyDHM),选取流域数字高程图(DEM)、土壤、土地利用及水文气象资料进行建模和参数率定,并通过场次洪水对模型进行了验证。结果表明,该模型预报精度较高、实用。     

MCEEMD-HGWO-MGU混合模型在径流预测中的应用

为分析径流非线性特征对预测精度的影响,在改良的互补集成经验模态分解(MCEEMD)基础上,建立混合灰狼优化算法(HGWO)与最小门控单元(MGU)混合的径流预测模型,并利用该模型预测黄河下游三个水文站处的月径流.选取纳什效率系数和合格率评价模型性能,并选择多个误差指标与其他模型进行比较.结果表明,与其他模型相比,MCE...     

基于人工神经网络的长江三峡年最大洪峰流量长期预报

将统计相关性分析与模糊方法相结合,识别出影响宜昌站年最大洪峰流量的前期流域降水、大气环流形势等预报因子。比较了LMBP算法、自适应BP算法、变步长BP算法、加动量BP算法等几种常见改进BP算法的优缺点,探讨了BP网络建模过程中存在的问题,建立了LMBP算法和自适应BP算法相耦合的中长期水文预报模型。预报实践表明,所建模型合理、预报效果好、精度高、具有较高的推广和应用价值。     

基于最小二乘法及信息熵的短期水文预报组合模型的比较

为探讨组合预报中平均加权法的实用性,以三峡流域宜昌站为例,建立了基于最小二乘法和信息熵理论的两种径流组合预报模型,并将组合预报结果与原单一模型的预报结果做了对比,选取具有代表性的预报精度评定指标检验预报精度。结果表明,两种组合预报模型均显著改善了预报精度评定指标,提高了短期水文预报精度,突破了传统单一水文预报模型的局限性,实际应用时可根据预报精度评定的侧重点选择合适的组合预报模型。     

基于长期水文预报的蓄能电站水库优化调度研究

为提高蓄能电站发电收益,建立了基于长期水文预报的水库优化调度方案。通过相关性分析与多元线性回归分析法进行长期水文预报。根据预报径流信息,应用动态规划法求解了未来蓄能电站水库优化调度计划。天堂蓄能电站实例计算结果表明,该方案可提高蓄能电站运行水平、增大发电收益。