基于正交极差分析的青龙河流域HSPF模型参数寻优模式

为评价桃林口水库水文水质状况,建立其上游青龙河流域的BASINs/HSPF水文水质模拟模型.以Nash-Sutcliffe效率系数作为评价标准,联合正交设计和极差分析法进行参数寻优研究和可靠性分析.结果表明:BASINs/HSPF模型参数寻优的正交极差联合分析模式可大幅减小参数的寻优次数和寻优区间,是获得模型灵敏度参数和参数满意解的高效模式,可为模型参数寻优算法开发提供借鉴;应用正交极差分析的参数率定结果,以青龙河流域下游桃林口水库监测点2011年实测径流数据对模型进行验证,验证期(2011年)的Nash-Sutcliffe效率系数为0.79,稍低于率定期(2012年)的Nash-Sutcliffe效率系数(0.81)以及PEST自动校准的Nash-Sutcliffe效率系数(0.84),水质模拟结果也基本吻合;针对青龙河流域BASINs/HSPF模型,应用正交极差分析方法识别出6个高灵敏的BASINs/HSPF模型参数(IRC、INFILT、AGWRC、DEEPFR、AGWETP和LZSN);应用正交极差分析方法获得的BASINs/HSPF模型参数满意解取值区间依次为:LZSN[2.0,6.3],INFILT[0.084,0.167],AGWRC[0.90,0.95],DEEPFR[0.209,0.333],BASETP[0.067,0.199],AGWETP[0.067,0.199],CEPSC[0.14,0.27],UZSN[1.35,2.00],IRC[0.392,0.483].     

基于响应面优化的青龙河流域HSPF模型参数校准方法

Hydrological Simulation Program-Fortran(HSPF)模型参数多且交互作用复杂,传统参数寻优面临着优化参数不灵敏、优化算法易陷入局部陷阱等问题,影响了优化精度和效率.本文集成青龙河流域、参数抽样、灵敏度分析和参数优化探索新的寻优途径.应用响应面优化软件Design Expert,针对9个HSPF模型参数进行抽样,获得130组参数集,采用多元二次回归模型,建立参数集与纳什效率系数(NSE)的非线性关系,通过等高线和响应面识别最优参数及其密集取值区间.响应面优化参数的NSE平均值、最大值、最小值以及寻优区间缩减率均优于正交极差分析方法;LZSN、INFILT、AGWRC为极灵敏参数,DEEPFR为灵敏参数;LZSN和INFILT、INFILT和AGWRC、INFILT和UZSN、INFILT和IRC的交互作用对结果有显著影响;优化参数的密集取值区间:LZSN[2.00,2.65];INFILT[0.400,0.475];AGWRC[0.870,0.885];DEEPFR[0.101,0.176];BASETP[0.001,0.120];AGWETP[0,083,0.120];CEPSC[0.166,0.244];UZSN[0.83,1.22]; IRC[0.53,0.63].响应面方法综合了参数抽样、参数灵敏度分析以及参数优化等3个方面,考虑了参数非线性关系和参数的交互作用,兼顾了优化精度和效率,为青龙河流域HSPF模型参数优化开拓了新途径.     

降雨对土石坝施工过程影响的计算机模拟研究

针对土石坝施工过程的特点，考虑到降雨的随机性及其对施工影响的随机性特点，建立了计算机模拟模型，并对工程实例进行了分析。     

双线性模型模拟洪水的尝试

为了表征洪水随时间变化的非线性，本文首次将一种非线性模型──双线性模型引入随机水文学。文中介绍了该模型的形式和参考估计方法并金色沙江屏山站洪水为对象作了实例分析，结果表明该模型是可行的。     

基于SCS模型桥河流域不同时期的水文特性

选取我国南方湿润地区——湖北省漳河灌区桥河流域作为研究对象,并根据1966—2010年土地利用的变化划分为4个阶段.将SCS模型改进后应用于流域的产汇流计算,并分析该流域不同阶段的降雨-径流关系和洪峰流量变化.分析结果表明,在相同频率下,年径流量和洪峰流量随着时间的推移有减少的趋势.这说明了土地利用的变化对流域水文特性具有一定的影响,也说明了加强人类活动影响研究的重要性.     

HEC-HMS模型在官山河流域的应用研究

以官山河流域为研究区域,根据流域数字高程模型(digital elevation model,DEM)、土地利用、土壤类型等数据,建立HEC-HMS(the Hydrologic Engineering Center's-hydrologic modeling system)模型.基于修正的Morris筛选法分析HEC...     

黄河中游无定河流域的水文模拟研究

基于SIMHYD降水径流模型,研究了黄河中游无定河流域的水文模拟问题.对无定河流域的7个子流域的日、月流量过程进行了模拟,结果表明:该模型不能很好地模拟无定河流域的水文过程.分析认为:资料的代表性不足、模型本身的局限性及流域下垫面等条件的复杂性是模拟效果不理想的主要原因.     

密苏里河流域水文特性及其对气候要素变化的响应

以美国密苏里河流域RULO、NE水文站以上为研究对象,采用Mann-Kendall检验、小波分析等数理统计方法,分析了流域水文气象要素的历史演变趋势及阶段性变化特征.结果表明:1951—2016年,密苏里河流域年均和四季的气温、径流均呈增加趋势,其中,夏、冬季增温显著,季节径流只有夏季径流为不显著增加,年径流平均线性增...     

降雨对抗滑桩加固边坡稳定性的影响

为研究降雨条件下抗滑桩加固边坡的稳定性及其渗流场演变,以枞树坪边坡工程为例,将非饱和渗流理论与强度折减法相结合,利用MIDAS GTS对降雨边坡进行数值模拟,定量分析基质吸力、降雨强度、桩顶约束形式对抗滑桩边坡稳定性的影响。结果表明：在降雨状态下,雨水首先危害边坡的浅层土体,孔隙水压力随土体深度呈现出大小大分布,随着降雨的持续,孔隙水压力的最小值向土体内部发展,雨水对边坡的影响深度增大,浸润线上升,深层土体的负孔隙水压力转化为正孔隙水压力,基质吸力的作用也随之减小。其中,降雨强度对边坡的危害始终增大,对桩顶施加位移约束和固定约束可以减小降雨对边坡的影响,限制边坡位移,并且固定约束的加固效果要略高于位移约束。     

云南高原河流年径流序列相关系数变化规律及无资料地区年径流序列的随机模拟

本文研究了云南省的年径流序列，总结出了年径流序列相关系数的空间变化规律，给出了一阶自相关系数的等值线图．最后推荐出无资料地区考虑序列相关的年径流序列随机模拟模型及方法．     

松花江流域水环境化学耗氧量模拟及参数分析

为进一步探讨松花江流域佳木斯段COD降解特性,利用水团追踪及罗丹明B示踪实验,采用水质数学模型分析结合水团追踪实测数据,重点研究佳木斯江段平水期和冰封期的COD模型,识别相应特征参数,验证模型的有效性．结果表明:通过罗丹明B示踪实验分析,确定了松花江佳木斯段横向扩散系数为0.41 m²/s,纵向扩散系数为43.51 m²/s;水团追踪实验方法确定了松花江佳木斯段COD衰减系数K(20)=0.188;对松花江佳木斯段COD模型参数进行了温度参数修正K(T)=0.188×1.109 8T-20．松花江佳木斯江段的实测结果和模型模拟结果误差在10％以内,证明了模型应用和所获得参数的有效性．     

负荷模型对电力系统混合仿真误差的影响

电力系统仿真的准确度直接关系到系统的安全经济运行,其中负荷模型对仿真结果有显著的影响。大型电力系统仿真软件PSS/E所具有的高度模块化的结构,以及其模型库中所提供的丰富的设备模型,特别是其自带的二次开发语言IPLAN使得它能够完成各种各样的仿真任务。基于PSS/E,用接地时变导纳的动态等值方法对系统进行混合仿真,即注入实测数据代替某部分电网,发现采用不同的负荷模型对混合仿真误差有很大的影响,最后分析了原因。     

降雨径流对桂林桃花江水体中氨氮和总磷的影响

对降雨过程中桃花江氨氮和总磷两项指标进行了监测,结果表明桂林市桃花江水质受降雨径流污染较为严重.尤其是径流形成初期,在各取样点上氨氮、总磷浓度最大值分别为4.565和0.615mg/L,分别超出地表Ⅲ类水标准4.6和3.1倍,超出水体富营养化标准22.8和30.8倍,水体富营养化趋势明显.     

Copula-SAR模型及其在洪水地区组成随机模拟中的应用

洪水地区组成随机模型的核心问题是构建联合分布或条件概率分布.从白噪声项切入,建立了基于Copula函数的多元季节性一阶自回归模型,即Copula-SAR(1)模型,并与常用的SAR(1)模型作比较.清江流域的应用结果表明,Copula-SAR(1)模型能较好地保持地区洪水组成的统计特征,非线性自相关系数的均方根误差RMSE减少了0.071,各项统计特征值的均方根误差RMSE的平均值减少了0.012.该模型显著地降低了白噪声项的模拟误差,为水文水资源的随机模拟提供了一种新的途径.     

应用高阶统计量对风电场风速建模与仿真

研究风力发电仿真首先要研究风能特性的仿真。针对某风电场实测风速标本进行了基于高阶统计量时间序列的风速建模与仿真,不但解决了统计学风速模型不易实现且无法建立多种变化风速模型的问题,而且高阶统计量理论的应用消除了传统时间序列风速建模中把自然风完全等同于理想高斯过程所带来的误差,同时去除了测量噪声的影响。     

基于ARIMA的居民消费价格指数建模与预测

根据我国2007～2010年的实际居民消费价格指数,建立了基于ARIMA的物价指数预测模型。实验结果表明,该模型的绝对误差以及百分比绝对误差都控制在了一定范围之内,因此该模型拟合效果较好,预测值接近实际值。最后,应用该模型对我国2011年1月至5月的居民消费价格指数进行了预测。     

随机前沿面模型中管理偏差项的模拟研究

对随机前沿面模型中管理偏差项Γ分布假设进行了Monte—Carlo模拟研究，并将模拟结果同数值求解进行了比较，分析了模拟方法的优点以及如何利用模拟结果确定随机前沿面模型中管理偏差项Γ分布假设的合适参数．结果表明模拟方法是完全可行的．