黄河内蒙古段开河日期预报模型及应用

对黄河内蒙古段的冰情特点进行分析,选用1970—1971年度至2007—2008年度共38个冬季的冰情资料,提取合适的预报因子,分别采用人工神经网络模型和多元线性回归模型,对黄河内蒙古段的开河日期进行预报。结果表明,神经网络模型和多元线性回归模型预报样本合格率分别为86.7%和80.0%,神经网络模型的预报精度高于多元线性回归模型,更适用于黄河内蒙古段开河日期预报。     

黄河内蒙古段冰情的自适应神经网络预报

运用数理统计理论的互相关分析方法,对黄河内蒙古段冰情信息时间序列进行分析,筛选出了冰情信息的预报因子,建立了冰情预报的自适应BP神经网络模型。预报结果表明:流凌日期为乙等预报方案,封河日期为甲等预报方案,开河日期为丙等预报方案。     

黄河宁蒙河段封开河日期预报方法研究

采用多元线性回归分析方法建立了基于物理成因概念的三湖河口站封开河日期预报模型,通过相关分析方法初步挑选预报因子,再应用SPSS软件对多元线性回归的预报因子进行了筛选,并对预报模型的精度进行了评定。结果表明:①建立的多元线性回归模型能较好地拟合三湖河口站的封开河日期;②在模型检验过程中,个别年份出现了较大误差,这说明封开河日期不仅与气象因素有关,也和其他因素有关。     

黄河内蒙古段流凌预报可变模糊聚类循环迭代模型

为了模拟黄河内蒙古段冰情的发生、发展过程,以可变模糊集理论为基础,提出了可变模糊聚类循环迭代模型来预报黄河内蒙古段巴彦高勒站流凌日期。选定初始权重矩阵、初始模糊聚类矩阵、初始模糊聚类中心矩阵,应用迭代公式求得最优权重矩阵、最优模糊聚类矩阵、最优模糊聚类中心矩阵,建立符合相关性要求的回归方程,从而实现预报识别检验。将模型预报结果与实测值对比分析,预报结果合格率达到80%,属于甲等预报方案,表明基于物理成因分析和数学理论的可变模糊聚类循环迭代模型可用于黄河内蒙古段的流凌预报。     

黄河源区河道冰封开河预报研究

研究黄河源区封开河日期的预报模型,对于填补黄河源区凌情研究的空白,进一步了解气候变化对源区径流过程的影响十分重要。根据黄河源区的水文、气象资料,从热力因素、水力因素和河道条件等方面筛选了影响河流凌情演变的主要因子,选用多元线性回归法和人工神经网络法对封河日期和开河日期进行了预测,并对预测结果进行了对比分析,初步建立起具有一定精度的黄河源区河冰封开河预报模型。     

神经网络理论在黄河宁蒙河段冰情预报中的应用

本文研究了以神经网络理论为核心的黄河上游宁蒙河段冰情预报。通过分析河流冰情特点，开发出了用Levenberg-Marquart算法改进传统BP神经网络理论进行冰情预报的数学模型，适用于流凌、封河、开河、水温、流凌密度、冰塞、冰坝等的预报。把该模型应用到2004—2005年冰情预报中，提前预报出2004～2005年冰情发生情况，具有良好效果。理论分析和实例论证都表明该神经网络模型能够进行宁蒙河段冰情预报。     

浅谈黄河内蒙古段冰情

分析了黄河内蒙古段出现严峻冰情的原因，阐述了１９９９年度封开河形势，并提出了防凌水情措施。     

黄河内蒙古河段冰凌时空分布特性分析

基于黄河内蒙古段系列历史冰情资料,利用小波分析方法对冰期气温、冰期径流、流凌日期、封河日期、开河日期进行了多时间尺度分析。结果表明:巴彦高勒、三湖河口、头道拐三站的冰期气温总体呈上升的变化规律,并且三站的冰期气温变化趋势一致,黄河内蒙古段冰期气温存在15 a左右的周期;实测径流在分析序列中不存在显著周期;三站流凌日期和封河日期整体上推迟,开河日期提前,封冻时间缩短;流凌日期存在12 a左右的周期,封河日期和开河日期不存在显著强周期。     

基于人工鱼群算法的冰情预报神经网络模型

在分析凌汛成因的基础上选取合适的预报因子,针对BP神经网络收敛速度慢、易陷入局部极小值的缺点,利用改进的人工鱼群算法训练BP神经网络,以黄河宁蒙河段封开河日期数据进行建模,给出了人工鱼群算法训练神经网络的基本原理和步骤,并对人工鱼群算法神经网络模型、遗传算法神经网络模型、粒子群神经网络模型的预测结果进行了对比分析。结果表明:人工鱼群算法神经网络模型对黄河内蒙古段凌汛期的封开河日期预测比较准确,预测结果优于遗传算法神经网络模型和粒子群神经网络模型。     

基于气温特征值的三湖河口断面冰期预报模型

宁蒙河段是黄河冰凌灾害最严重的河段,三湖河口断面是黄河宁蒙河段防凌防汛的重要控制断面,也是宁蒙测区凌情的首发和频发断面。基于龙羊峡和刘家峡水库联合运用以来三湖河口断面水文、气象、冰情等资料,研究分析河道形态、动力条件等对凌情的影响,统计三湖河口水文断面冰期气温特征值,利用多元线性回归法建立了冰期预报模型。结果表明:1在目前三湖河口断面相对稳定、上游来水变化不大的情况下,气温是影响河道冰凌过程的主要因素;2冰期预报模型的预报合格率均在70%以上,封河日期预报的合格率达到82%,符合相关规范要求。     

黄河内蒙古段凌汛期气象预报服务系统

针对黄河凌汛特点 ,从凌灾成因机制方面 ,建立了黄河内蒙古段凌汛资料查询数据库、黄河流域图形空间查询、资料实时采集、封、开河日期、流凌开始期、凌险中期预测和短期预警模式 ,对黄河内蒙古段封、开河日期、流凌日期预报和凌险的实时动态检测预警 ,可提前 1月或 1旬作出凌汛危险程度的中期预测或短期预警。同时考虑到水文资料获取比较困难 ,采用了用气象资料转换代替的方法 ,以确保该模式的正常运行。     

基于BP-DEMATEL算法的冰情预报因子敏感性分析

冰情发展受到水文、气象、水力、河道条件和人类活动等多因子相互作用的影响,获得各影响因子的权重关系是进一步明晰冰情发展演变规律和提高预报精度的基础。本研究提出了基于BP-DEMATEL算法的冰情预报因子敏感性分析模型,应用于黄河内蒙古河段巴彦高勒水文站流凌、封河及开河冰情影响因子的分析中,得到影响冰情演变各因子的权重和不同因子之间的相互耦合关系,明确了冰情预报中关键的影响因子。采用不同权重的因子开展流凌、封河和开河的预报,结果显示利用权重值大、相关性强的预报因子开展冰情预报的预报值与实测值吻合较好。因此本研究提出的BP-DEMATEL模型开展冰情预报因子敏感性分析能够得到合理的权重值。     

黄河宁蒙河段冰情预报决策支持系统的设计与开发

以黄河宁蒙河段为例，在对河段历史冰情变化规律及其影响因素分析的基础上，建立冰情预报数据库，进行数据挖掘，并以地理信息系统（GIS）为平台，以水文学流量演算、热力学、冰水力学等原理为基础，结合相关经验预报模型，建立用实测资料进行参数率定的冰情预报概念性数学模型和人工神经网络模型，初步探讨了集信息查询、模型参数率定、气温预报、冰情预报等功能为一体的冰情预报决策支持系统的设计与开发。     

封开河预报模型研究进展

冬季封河和春季开河阶段,我国北部高寒地区将产生大量流凌,容易堆积、拥堵河段,抬高水位,造成凌汛灾害。建立精确的封开河预报模型可为预防凌汛提供充足时间。首先回顾了国内外封开河预报模型的研究进展,对国内应用较多的数学模型、统计学模型和神经网络模型进行总结分析,归纳各模型的优缺点;阐述影响封开河预报模型精度的两个关键步骤即影响因子选取和预报因子筛选方法,筛选影响预报精度的13个预报因子,且通过对比分析3种筛选方法,结果表明逐步分析法可使预报模型更加精准。     

万家寨水利枢纽库尾凌情特征及变化

万家寨水利枢纽位于黄河中游,其库区狭窄多弯,由于河道断面宽度和河床比降变化大等特殊地形条件,每年进入冬季的封开河关键期容易形成冰塞、冰坝,出现凌汛灾害。对万家寨库区1998年以来近15年的冰情资料进行分析,并对库区的冰凌进行测量,分析总结库区段流凌期、封冻期和开河期的凌情特征及变化,以制定出更好的防凌方案。     

基于气象因子的黄河三门峡径流长期预报方法研究

利用1952—1998年黄河三门峡站47年的年径流量资料和同一时期的北太平洋海温及环流特征量资料,分析了北太平洋海温和大气环流变化与三门峡站年径流的关系,建立了基于物理成因概念的多元线性回归预报模型。结果表明,黄河三门峡年径流量模型对历史样本的拟合合格率为75%,预报检验合格率为85.7%。模型精度较高,预报成果可以为区域防洪减灾等实际工作提供参考依据。     

基于模糊识别人工神经网络的冰凌预报模型

黄河内蒙古段地处黄河流域最北端,由于它的特殊地理位置、水文气象条件、河道特性,几乎每年产生凌汛。在分析影响凌汛成因因素的基础上,选取合适的预报因子,基于模糊识别人工神经网络BP模型,提出冰凌预报方法,应用于黄河内蒙段封河、开河日期的预报。结果表明,计算简便,精度良好。     

卫星遥感信息与微机技术应用于黄河防凌工作初探

现代空间遥感对地面观测技术与微机技术的广泛应用，多、快、好、省地提供出多时相的、真实的、形象的江河平面信息。我区水利近10～20年的应用与研究成果，为其进一步的研究开发提供了技术储备。通过遥感—微机监测系统、相关信息数据库辅助系统以及黄河内蒙古段的冰情预报模型的建立，能够为黄河防凌决策、预防与治理提供快速、及时、准确、有效的信息，从而最大程度地减少凌灾的发生。     

2009～2010年黄河宁蒙段封河影响因素分析

2009-2010年度,黄河宁蒙段首封日期较历年提前了15 d之多,封河呈现出了首次流凌日期早、流凌期短等特点,影响黄河封河的因素是复杂多样的,文章主要从气温、涉河工程建筑物及河势的因素3个方面分析其影响。     

1996—1997年度黄河下游凌情特点分析

１９９６－１９９７年度黄河下游凌情主要特征表现为首封日期早；封河时气温高、流是封开河次数频繁，出现了历史上未出现过的４封４开现象；封冻发展期发展冰塞壅水，造成灾害；封河与开河期出现断流。在分析凌情特点的同时，分析了天气形势特点对气温、冰情变化的影响和上中游来水、水库蓄水及下游引水等因素对冰情及断流的影响。