察尔森水库洪水预报方法研究

发布时间：2017-08-04 07:07

  本文关键词：察尔森水库洪水预报方法研究

  更多相关文章： 洪水预报 新安江模型 大伙房模型 API模型 遗传算法

【摘要】：洪水灾害是世界上最为严重的自然灾害之一,常给人民生命财产带来严重威胁。洪水预报作为防灾减灾的重要非工程措施之一显得尤为重要。察尔森水库是兼顾洮儿河流域防洪和兴利的大型水利枢纽工程。由于该水库尚无有效的洪水预报方案,且流域下垫面条件、降雨分布极为不均匀,温度、气象等因素复杂多变,因此察尔森水库流域洪水预报工作十分复杂困难。针对这一问题,本文以《察尔森水库洪水预报方案应急完善》项目为工程背景,研究适合察尔森水库流域特点的洪水预报方法,并设计开发集成多流域水文模型的实时洪水预报系统,为察尔森水库流域防洪调度决策提供支持。本文主要研究内容及成果如下：(1)分析察尔森水库流域的水文特性、下垫面条件等因子,根据其流域洪水特性,本文拟选择三水源新安江流域水文模型、大伙房流域模型和API模型结合经验单位线对察尔森水库洪水预报方法进行研究。(2)针对察尔森水库流域特点和水文模型适应性问题,全流域作为一个预报单元,分别选用三水源新安江模型、大伙房模型和API模型结合经验单位线对其11场历史场次洪进行模拟,并使用遗传算法和人工试错法相结合的人机交互试错法优选模型参数。从径流量、洪峰值、洪峰出现时间和确定性系数四个指标综合考虑,对比分析不同预报模型的模拟精度,选择流域适应性相对较强的三水源新安江模型对察尔森水库流域进行分单元洪水预报研究。(3)为进一步提高察尔森水库洪水预报精度,将每个雨量测站控制流域划分为一个子流域,选用三水源新安江模型对其历史场次洪水进行模拟。由于流域属于带状狭长型,主河道较长,为了更深入研究其产汇流规律,首先对索伦以上流域流量过程进行模拟,然后演进至察尔森水库。但是,索伦以上流域的模拟效果并不理想,且基于索伦实测流量过程演进的察尔森水库入库流量过程模拟效果较好,因此,采用基于递推最小二乘法用索伦实测流量修正其预报流量过程,最后与索伦至察尔森区间产流进行叠加得察尔森流域洪水模拟过程。(4)在Browser/Server构架下,通过Java、JSP和MySQL数据库等技术的结合,设计开发了察尔森水库实时洪水预报系统,系统能够建立多水文模型的洪水预报结果,可以方便地、高效地对水库进行实时洪水预报,且系统具有开放性设计接口,可嵌入其它流域水文预报模型,该系统也可应用到类似水库的实时洪水预报中。
【关键词】：洪水预报 新安江模型 大伙房模型 API模型 遗传算法
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV697.13;TV122
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 选题背景10
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势10-13
• 1.2.1 洪水预报概述10-11
• 1.2.2 洪水预报发展过程11-12
• 1.2.3 洪水预报存在问题及发展趋势12-13
• 1.3 本文研究的主要内容13-16
• 2 基本资料分析及预报模型方法选择16-34
• 2.1 基本资料分析16-19
• 2.1.1 流域自然地理概况16-17
• 2.1.2 察尔森水库以上流域水文资料分析17-19
• 2.2 新安江洪水预报模型19-26
• 2.2.1 三水源新安江模型结构20-25
• 2.2.2 三水源新安江模型参数25-26
• 2.3 大伙房洪水预报模型26-30
• 2.3.1 大伙房模型结构27-29
• 2.3.2 大伙房模型参数29-30
• 2.4 API模型结合经验单位线洪水预报模型30-31
• 2.4.1 绘制P-Pa-R相关图步骤30
• 2.4.2 经验单位线推求30-31
• 2.5 模型参数优选技术31-33
• 2.5.1 参数优选技术32-33
• 2.5.2 遗传算法原理33
• 2.5.3 基于遗传算法的模型参数优选33
• 2.6 小结33-34
• 3 察尔森水库不分单元洪水预报研究34-48
• 3.1 引言34
• 3.2 基于三水源新安江模型洪水预报34-38
• 3.2.1 察尔森流域不分单元新安江模型参数率定34-36
• 3.2.2 模拟结果分析36-38
• 3.3 基于大伙房模型洪水预报38-41
• 3.3.1 察尔森流域不分单元大伙房模型参数率定38-40
• 3.3.2 模拟结果分析40-41
• 3.4 基于API模型结合经验单位线洪水预报41-46
• 3.4.1 模型参数确定42-44
• 3.4.2 模拟结果44-46
• 3.4.3 模拟结果分析46
• 3.5 小结46-48
• 4 察尔森水库分单元洪水预报研究48-65
• 4.1 引言48
• 4.2 基于三水源新安江模型分单元洪水预报48-53
• 4.2.1 察尔森水库分单元新安江模型参数率定49-52
• 4.2.2 模拟结果分析52-53
• 4.3 索伦以上流域洪水预报53-55
• 4.3.1 索伦以上流域新安江模型参数率定53-55
• 4.3.2 模拟结果分析55
• 4.4 基于索伦实测流量察尔森水库洪水预报55-59
• 4.4.1 索伦至察尔森区间新安江模型参数率定55-57
• 4.4.2 模拟结果分析57-59
• 4.5 基于递推最小二乘法索伦预报流量修正59-63
• 4.5.1 流量修正方法介绍59-60
• 4.5.2 察尔森流域应用研究60-63
• 4.6 小结63-65
• 5 实时洪水预报系统设计与开发65-72
• 5.1 系统设计与开发的总体目标和原则65-66
• 5.1.1 系统开发的总体目标65
• 5.1.2 系统开发的总体原则65-66
• 5.2 系统设计及平台构建66-68
• 5.2.1 系统总体功能66
• 5.2.2 系统结构设计66-67
• 5.2.3 系统逻辑结构67-68
• 5.2.4 系统平台构建68
• 5.3 系统功能界面设计68-71
• 5.3.1 系统主界面设计69
• 5.3.2 假拟降雨预报界面设计69-71
• 5.4 小结71-72
• 6 结论与展望72-74
• 6.1 结论72-73
• 6.2 展望73-74
• 参考文献74-77
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况77-78
• 致谢78-79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 冷雪,关志成;萨克拉门托模型的改进应用[J];吉林水利;2003年05期

2 边清刚,潘东华;Tomcat和Apache集成支持JSP技术探讨[J];计算机应用研究;2003年06期

3 李丹;张翔;张扬;朱马别克·努尔合买提;;水文模型参数敏感性的区间分析[J];水利水电科技进展;2011年01期

4 赵人俊;王佩兰;;新安江模型参数的分析[J];水文;1988年06期

5 芮孝芳;凌哲;刘宁宁;梁霄;;新安江模型的起源及对其进一步发展的建议[J];水利水电科技进展;2012年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 李娜;基于知识的桓仁水库实时洪水预报方法应用研究[D];大连理工大学;2008年

，

本文编号：618214