新安江模型在富水水库流域洪水预报中的应用

基于富水水库流域特性,采用新安江三水源模型建立了富水水库流域洪水预报模型和方案,论证了产流方式,分析了水库流域洪水预报特殊性,并率定了模型参数.实例结果表明,该模型预报效果较好、精度高、合理可行,可供借鉴.     

考虑动态出力系数的某水库优化调度模型及应用

针对综合出力系数是水电站高效运行的重要动态参数且现有研究中多采用定值、过于理想化的问题,建立考虑厂内经济运行和动态出力系数的某水库优化调度模型,并应用遗传算法求解。对某水库的优化调度结果表明,采用动态出力系数的优化调度模型效益提升相较于定出力系数更优,发电效益最大可提升5.15%,达到了高效发电的目标,可为水库日常调度提供参考。     

考虑动态出力系数的某水库优化调度模型及应用

针对综合出力系数是水电站高效运行的重要动态参数且现有研究中多采用定值、过于理想化的问题,建立考虑厂内经济运行和动态出力系数的某水库优化调度模型,并应用遗传算法求解。对某水库的优化调度结果表明,采用动态出力系数的优化调度模型效益提升相较于定出力系数更优,发电效益最大可提升5.15%,达到了高效发电的目标,可为水库日常调度提供参考。     

新安江模型在浙江白水坑水库的适用性研究

为探究新安江模型在白水坑水库的适用性,选用白水坑水库区域的日模型和次洪模型资料对模型参数进行率定,并用率定好的参数对模型模拟结果进行检验和误差分析。结果表明,新安江模型在白水坑水库的模拟精度较高,在白水坑水库流域适用性很好,可为新安江模型在白水坑水库地区的洪水预报应用提供依据。     

基于傅里叶级数频率分解的汇流参数确定方法初探

采用傅里叶级数频率分解特性将总径流包含的3种不同频率水源分离,构建了不同水源间参数独立且和频率相关的目标函数,通过理想模型的实例分析验证了该方法的可行性.结果表明,该方法信息量增加,实现了汇流参数分层分频率定,解决了汇流参数率定的局部优值、率定结果不稳定和不合理问题.     

粒子群算法在水位流量关系拟合中的应用

针对传统水位流量关系曲线拟合过程中精度不高的问题,将粒子群优化算法(PSO)应用于水位流量关系拟合,通过实例应用将该法与传统优化法及遗传算法的拟合结果进行了比较.结果表明,PSO简便、快速、实用性强,是一种较优的全局优化方法,适应于非线性关系的参数率定.     

基于水资源全要素配置框架下的水质参数识别

针对传统水质模型存在的不足,建立了基于宏观系统概化尺度的全要素水资源优化配置模型,论述了模型参数率定调试总体框架设计及参数率定,并以浑太河流域为例,分析了确定模型参数依据的污染物产生、截留、入河及降解信息过程.结果表明,该模型为实现流域大尺度水质模拟提供了参考依据.     

设置生态机组对水库水温及下泄水温的影响

生态机组的设置会对水库水温结构产生影响,从而影响水库及下游河道的生态环境,为此建立了垂向二维水动力水温模型,并利用实测水温数据对模型参数进行了率定,进而利用该模型分析了未设置生态机组和设置生态机组两种情况对水库一年中水温分布及下泄水温的影响。结果表明,设置生态机组时,由于其引水位置较低,使水库水体上下掺混增强,促进了热量交换,导致水体上下温差减小,同时造成水库下泄水温与天然河道水温有一定的温差,温差比未设置生态机组时要小。     

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。     

基于GLUE方法的新安江模型参数不确定性研究

由于流域水文模型本身参数众多且相互制约,参数优选是一项十分复杂的工作。针对水文模型参数初始优化范围广、优化耗时长、精度不够且优选过程中易陷入局部优化的问题,采用多目标GLUE方法分析新安江模型中较敏感参数的不确定性,确定了其后验分布范围。在此基础上,以龙湾流域12场洪水为例,相同条件下分别在模型参数先验分布和后验分布范围内对参数进行优化率定。结果表明,取后验分布范围作为参数优选范围提高了参数率定效率,提升了模型预报整体性能和预报精度,可为缺资料地区参数识别和参数移植提供参考。     

Calibration of Modified Spalart-Allmaras Model Parameters for Linear Compressor Cascade Corner Flow

In this study,Bayesian parameter calibration is applied to Saplart-Allmaras (SA) turbulence model,and the prediction improvement by the calibrated model is demonstrated.The quantity of interest (QOI) is the pitch-wise distribution of Mach number in the corner separation flow region.The 10 model parameters included in the SA model with Rotation-Curvature correction are considered as random variables obeying uniform prior probability distributions.The order of generalized Polynomial Chaos (gPC) used for sensitivity analysis and surrogate model in calibration is incrementally increased during the calibration process.Posterior convergence is obtained at the 3rd order expansion level in this study.At this final level,sensitivity analysis indicates 3 model parameters,cb1,κ and Cr3 are the most influential random variables,and 3-parameter Bayesian calibration is conducted.The likelihood function in the Bayesian theorem is specified in the form of Gaussian distribution,including experimental uncertainty.The combination of prior and likelihood brings the posterior distribution of model parameters,and Maximum A Posterior (MAP) value is selected as a calibrated parameter set.The flow simulation with calibrated parameters shows a significant increase in the accuracy of the Mach number profile in the corner separation region.The increase in accuracy is attributed to enlarged turbulent viscosity due to the parameter modification of the turbulent viscosity source term.The calibrated parameter is also tested in the off-design flow field,not included in the calibration process.The calibrated CFD again shows improved accuracy for corner separation prediction,and the effectiveness of the parameter set outside of the calibration field is demonstrated.     

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。     

中国南方地区VIC模型参数网格化公式及效果验证

以中国南方地区为研究区域,基于南方典型流域VIC模型的水文参数率定结果,运用多元逐步回归的方法分析了VIC模型水文参数与气候、土壤、地形地貌和植被因子之间关系,构建了中国南方地区VIC模型水文参数网格化公式,并对其进行了验证。结果表明,所建的南方地区VIC模型水文参数网格化公式均通过了显著性水平5%下的F检验,在验证流域上的应用效果较好,具有较高的模拟精度,为VIC模型在资料稀缺地区的应用提供了有力的技术支撑。     

水文模型参数识别技术综述

参数识别技术是水文模型研究及应用的关键。在阐明水文模型参数识别原理的基础上,对参数识别方法进行了评述,探讨了参数识别技术在水文预报领域的应用,提出了水文模型参数识别中存在的问题和进一步研究的方向。     

变化环境下由设计暴雨推求设计洪水方法研究

为推求变化环境下的设计洪水,以黄河上游唐乃亥站以上流域1967~2006年的年最大15d降雨量系列为例,基于设计暴雨与SWAT模型相结合的方法,首先构建变参数概率分布函数模型描述变化环境下非一致性暴雨极值系列的分布规律,随后基于等可靠度方法推求给定重现期条件下的设计暴雨值,再结合SWAT水文模型推求设计洪水。结果表明,变化环境下唐乃亥站以上流域各设计频率(P=10%、5%、2%、1%)的设计暴雨值随工程设计寿命(20、30、50、80、100年)的增大而减小,百年一遇设计洪峰从3 292m^3/s降至3 023m^3/s,洪量从29.9×10^8 m^3降至27.4×10^8 m^3。实例应用验证了该方法的可行性,可为变化环境下的设计洪水计算提供参考。     

煤矿采空区对册田水库流域降雨形成径流的影响

为研究煤矿开采所导致的水文过程,以册田水库水文站控制流域为例,通过建立适合流域的水文模型,以流域1973～2003年23个典型降雨数据为基础,对模型参数进行评价和验证,并将传统模型参数率定结果与考虑采空区模型参数率定结果进行对比。结果表明,在考虑采空区影响的饱和导水率Ks值是未考虑采空区影响的饱和导水率Ks值的5倍,考虑采空区影响的土壤吸收率Sr值是未考虑采空区影响的土壤吸收率Sr值的2倍的情况下,洪水预报的准确性得到了显著提高。研究指出了考虑采空区特殊下垫面影响下的洪水预报规律,对采空区洪水预报具有重要意义。     

SMG水文系统模型的实时校正

本文在分析讨论了具有物理成因概念的系统模型(SMG模型)误差和BP网络应用问题的基础上,对其加以改进建立了实时预报校正模型。将该模型应用于洮河流域红旗站日径流实时预报,结果显著地提高了预报方案的确定性系数,对系统模型的洪峰预报精度也有一定的提高。     

点源影响下的SWAT模型非点源负荷核定方法

在多参数模型应用中,单纯以控制断面资料为标准进行校核易导致模型参数的不确定性,而估算点源和实际点源输入的误差将进一步加大此不确定性。为解决点源影响下流域污染负荷核定问题,提出采用断面水质校核与流域输出系数评价相结合的方法进行SWAT模型的率定和验证,并将其应用于鞍山市南沙河流域污染负荷的模拟中。结果表明,南沙河断面水质模拟结果符合污染物质输出规律,不同土地利用类型的输出系数计算结果合理,可见SWAT模型在以点源污染为主的流域同样具有较好的适用性。     

基于多亲遗传算法的渠道非恒定流糙率率定模型及其应用

为提高渠道糙率率定的精度和速度,基于多亲遗传算法智能寻优的特性,建立了渠道一维非恒定流糙率率定模型,并利用南水北调中线工程总干渠的部分渠道断面数据进行了模型的实际应用,所得水位拟合效果良好,表明此模型可应用于渠道糙率率定。