基于集合卡尔曼滤波的实时校正技术在流域洪水预报中的应用

为提高金华江流域实时洪水预报精度，建立了耦合MIKE 11 NAM与MIKE 11 HD的流域洪水预报模型和基于集合卡尔曼滤波的实时校正模型，实现了金华江流域洪水预报实时校正。流域洪水预报模型对流域内主要站点的模拟效果较好，洪水流量和洪水水位模拟精度较高；实时校正模型在预见期10 h以内，校正效果随预见期增加而降低，在预见期前期可有效降低预报误差。整体上，建立的流域洪水预报模型和基于集合卡尔曼滤波的实时校正模型能够满足金华江流域洪水预报应用要求。     

钱塘江风暴潮预报系统研制

基于C/S与B/S相结合的架构研制了钱塘江风暴潮预报系统,以二维天文潮、风暴潮耦合实时预报模型为核心,通过台风参数输入可迅速预报钱塘江河口台风暴潮的潮位过程、最高潮位及其潮位时刻等特征值.多次台风运行验证结果表明,该系统具有风暴潮预报、信息查询、方案比较等功能,且运行稳定、操作方便快捷、预报精度较高,可供借鉴.     

综合约束线性系统模型及其实时校正方法的研究

本文根据概念性模型与黑箱子模型各自的优缺点,将二者结合起来构成了一个综合约束线性系统模型,并建立相应的实时校正模型,自动跟踪修正模型的预报误差,组成联机实时洪水预报系统。通过长江三峡风滩以上流域作实时洪水预报验证,取得了较好的精度。     

新三江闸天文潮预报及修正方法研究

影响海洋潮汐的因素很多、很复杂.从最简单仅考虑天文潮的影响的情况出发,用调和分析法求得调和常数建立潮位预报模型,针对新三江闸站预报潮位出现系统偏差的情况,提出一套潮位修正方法,并将其应用于曾娥江流域的新三江闸站,效果较好.     

水动力学模型初始条件问题浅议

将一维圣雏南方程组与新安江模型结合构成河口地区水位模拟模型,根据上、下边界和预报断面的初始水位、流量假定了三种初始条件,并应用于曹娥江感潮河段的水位预报,综合对比分析了相应计算结果.分析表明,由这三种初始条件计算的整个洪水过程的效果相当,初始条件的选取对计算洪水过程的起涨段有较大影响,考虑预报断面初始水位的初始条件能较好地模拟洪水的起涨段.     

基于Web的钱塘江下游洪水实时预报系统研制

针对钱塘江防汛工作的实际需求,基于Web技术和GIS平台构建了钱塘江河口洪水实时预报系统,该系统以一维动床模型为核心,自动获取水雨情实时遥测数据进行洪水实时预报,并提供了根据下泄流量方案计算沿程各站点洪水位、闸口限制水位反算控制电站运行最大下泄流量及方案比较、结果查看等功能.实际运行结果表明,该系统运行稳定、操作方便快...     

基于双向交互式回归模型的镇江站高潮位预报

感潮河段受上游径流和下游潮波的双向交互作用影响,机理复杂,预报困难,寻找合适的方法对感潮河段的潮位进行预报非常关键。以镇江站为例,考虑洪潮要素的交互作用,依据因果分析方法,结合统计学理论,引入双向交互式回归方程,建立日最高潮位预报模型,并用该模型对镇江站历史资料进行模拟检验。结果表明,双向交互式回归模型合理、实用,且预报精度较高。     

感潮河段泖甸站高潮位预报方法研究

在分析泖甸站高潮位影响因素的基础上,采用统计法建立了泖甸站高潮位逐步回归和多元门限回归预报模型.实例应用结果表明,与逐步回归模型相比,多元门限回归预报模型精度高、速度快、简便实用、模拟和预报的效果更好,结合BP神经网络方法进行修正预报可大幅提高预报精度,为青浦区进行科学的防洪决策提供了可靠依据.     

设计潮位计算中若干问题探讨

针对感潮河段潮位序列的不一致现象,提出了一种通过提取序列趋势项进行资料一致性修正的方法。针对低潮位系列容易呈“负偏态”分布的事实,介绍了负偏态潮位系列的频率计算方法,提出了一种融入更多潮位过程特征信息的设计潮位过程推求方法,以长江口天生港、徐六泾、外高桥潮位站为例,采用上述方法计算了典型站的设计潮位和设计潮位过程。研究表明,所提出的方法概念清楚、计算简便、适用性强,对类似潮汐河口设计潮位和设计潮位过程计算具有参考意义。     

基于水动力学模型的实时糙率反推在洪水预报中的应用

针对洪水预报中糙率的实时修正问题,采用卡尔曼滤波技术实现动量方程实时校正糙率,以提高水动力学模型的洪水预报精度.同时考虑河道下游糙率对上游水深的影响,使反演的糙率更显客观.选择长江干流寸滩至万县河段进行试验,应用2004年该河段洪水资料作验证.结果表明,实时反演的糙率对提高洪水预报精度有效.     

感潮河段水位预报方法浅析

针对感潮河段水情复杂、水位预报困难,分析评价了国内外感潮河段水位预报基本方法及研究进展,并概述了感潮河段水位预报实时修正方法,提出了一种简单实用有效的预报方法供参考.     

感潮河段洪潮补偿调度模型及应用

滨海流域进行实时预报调度时,通常建立将水库调度模型与下游感潮河段水位演算模型相结合的综合调度系统,以福建省山仔水库为例,利用主要控制断面的安全水位作为控制条件决定水库的放水过程。由于感潮河段受上游出库洪水与下游潮位的双重影响,河道水位出现复杂的周期性变化,采用以洪潮分离为出发点的双向波演算法构建感潮河段的水位演算模型,并结合感潮河段的水位变化趋势,考虑水库洪峰来临及下游河段相应时期高低潮位过程,动态调整水库下泄量,以提高下游河道的防洪标准。     

基于GBDT的实时洪水预报误差校正方法

洪水预报实时校正是提高预报精度的有效途径。通过研究实时洪水预报误差系列构建方法,引入GBDT方法建立误差校正模型,并采用粒子群算法优选模型参数,选用洪峰段洪量相对误差、洪峰流量相对误差、确定性系数等指标评估实时校正效果。对淮河流域王家坝站点的实例应用结果表明,无论是率定期还是验证期,基于GBDT的实时预报误差校正方法精度均优于经典AR方法和KNN方法,各项指标精度均有不同程度提升,可有效提高实时洪水预报效果,且稳定性较高。     

梯级水电站群超短期入库流量滞时时间序列预报方法

超短期预报调度对于实现短期调度和实时调度无缝衔接、降低调度风险、提高水电调度水平意义重大。而实际超短期预报调度面临着有效预报信息短缺、实时采集信息错报漏报、支流小水电调节、模型通用性差等一系列问题,为此,提出了一种梯级水电站群超短期滞时时间序列预报方法,首先分析了上游电站历史出库和下游电站历史入库流量,利用相关系数找出最强滞时流量匹配关系,从而将上游电站出库流量从下游电站入库中分解出来,还原出有效的区间流量,再通过区间流量逐日化进行时间序列建模,最后与上游电站滞时出库合成为下游电站预报入库流量。以云南澜沧江干流梯级电站为例,取得了良好的预测效果,从而验证了该方法的合理性、准确性与通用性。     

基于相似洪水动态展延的水库防洪调度决策方法及其应用

鉴于实时洪水预报预见期难以满足水库实时防洪调度决策的时间尺度需求,相似洪水动态识别及展延是提升洪水情势预见性的有效途径。因此,将相似洪水动态展延相关理论与水库防洪优化调度模型相结合,提出了基于相似洪水动态展延的防洪调度决策方法,并以池潭水库为例,分别从展延水量效益、防洪决策效益分析相似洪水动态展延决策方法的适用性。结果表明,提出的水库防洪调度决策方法可有效降低决策风险、保障了上下游防洪安全。     

基于混合线性回归方法的下关站潮位过程预报模型

为了解下关站的潮位过程,以长江下游镇江站为参证站,从平均潮位、潮差、潮位过程平移和重建出发,以2000～2003年汛期为研究时段,采用混合线性回归模型探讨了南京秦淮河出口下关站的潮位拟合和预报过程。检验结果表明,模型简单实用,下关站潮位过程预报合格率达到92%以上,可供秦淮河流域防洪减灾与水资源调度参考。     

米市渡站最低潮位的非一致性频率分析

基于Lee-Heghinian法、有序聚类检验等5种突变检验方法和线性趋势相关系数法、Spearman秩次相关检验和Kendall秩次相关检验3种趋势检验方法对黄浦江上游米市渡站47年(1969~2015年)年最低潮位序列进行变异诊断,运用水文序列分解合成方法对序列进行去趋势处理,在混合分布思想的基础上利用模拟退火法对处理后新序列进行频率分析,并对比修正前后序列不同重现期潮位设计值。结果表明,米市渡站年最低潮位不仅有显著的抬升趋势,还在1999年发生突变。相比于不考虑变异情况的潮位设计值,考虑变异情况的混合分布频率曲线和经验点据的拟合更优,且相同频率下的潮位设计值均小于前者,从而为黄浦江沿岸水利工程设计和运行管理提供了参考。     

决策树技术在杭嘉湖区水位预报中的应用

针对水动力学模型预报嘉兴水位精度不足的问题,采用水文数据挖掘技术,分析太湖流域杭嘉湖区嘉兴涨退水的主要影响因素及预报方法。结果表明,采用决策树法分析嘉兴水位涨幅与杭嘉湖区面平均雨量的关系,将起涨水位分为高中低三类,推算嘉兴洪峰水位误差较小;针对退水系数随时间非线性递减的问题,分别构建嘉兴超警、超保洪水在大潮、小潮的退水曲线;建议小潮期退水预报要结合最高水位及峰现时间,采用近两年的退水曲线实时分析退水系数,修正因下垫面变化对退水过程的影响,进一步提高预报精度。