基于神经常微分方程的水文模型参数优化方法研究

1

作者 覃相钊 梁忠民 +4 位作者 赵建飞 李彬权 段雅楠 胡义明 王军 《湖泊科学》 北大核心 2025年第3期1000-1010,共11页

流域水文模型参数对水文模拟预报的精度具有重要影响。在水文模型的数学表达由差分形式向微分形式发展的背景下,如何利用微分形式水文模型过程连续、时间尺度灵活的特点进行模型参数优化是值得研究的问题。本文提出一种基于神经常微分方... 流域水文模型参数对水文模拟预报的精度具有重要影响。在水文模型的数学表达由差分形式向微分形式发展的背景下,如何利用微分形式水文模型过程连续、时间尺度灵活的特点进行模型参数优化是值得研究的问题。本文提出一种基于神经常微分方程(NODE)的水文模型参数优化方法,将神经网络嵌入水文模型的微分动力系统,使用常微分方程数值求解器正向模拟连续水文过程,计算损失函数并反向传播梯度信息以更新神经网络参数,从而实现水文模型参数优化。以新安江模型为例,设计了理想数值实验和典型流域应用两种验证方案,并与SCE-UA优化方法进行了对比。结果显示,基于NODE优化方法确定的新安江模型参数,与理想参数“真值”的误差平均不超过9.8%;相较于SCE-UA方法,NODE得到的优化参数对流量过程具有更高的模拟精度。研究表明,基于NODE的参数优化方法通过微分方程正向求解和梯度信息反向传播,可有效搜索参数空间,适用于微分形式水文模型的参数优化问题。 展开更多

关键词 神经常微分方程 参数优化 水文模型 深度学习 新安江模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于等容瞬时单位线的水文模型研究 被引量：2

2

作者 闫宝伟 唐仪伟 +2 位作者 刘昱 古东霖 孙明博 《人民长江》 北大核心 2024年第6期92-97,共6页

流域下垫面空间分布的不均匀性对径流的形成有较大影响,流域蓄水容量曲线解决了流域产流空间异质性的问题,但在采用瞬时单位线进行地表汇流计算时,又将其作为空间分布均匀的净雨处理,局部产流并没有实现局部的汇流。考虑汇流时间与蓄水... 流域下垫面空间分布的不均匀性对径流的形成有较大影响,流域蓄水容量曲线解决了流域产流空间异质性的问题,但在采用瞬时单位线进行地表汇流计算时,又将其作为空间分布均匀的净雨处理,局部产流并没有实现局部的汇流。考虑汇流时间与蓄水容量的空间相关性,通过Copula函数构造二者的联合分布,以条件概率的形式反映不同蓄水容量处汇流时间的空间分布特征,进而以等蓄水容量为计算单元,提出了等容瞬时单位线的概念,相当于采用变单位线的方式计算单元产流量的地表径流,从而可以实现局部产汇流计算过程的统一。由此,创建了基于等容瞬时单位线的水文模型IIUHH,并根据Copula函数的类型构建了多种形式的IIUHH,最后选择清江上游作为案例进行验证。结果表明:Clayton型的IIUHH在研究区域表现更优,相比于新安江模型,Nash效率系数可以提高4%~12%,Kling-Gupta效率系数可以提高13%~27%,洪峰相对误差则可降低26%~36%,较大程度上提高了洪峰和洪水过程的模拟精度。研究成果可为流域高精度径流预报提供技术支撑。 展开更多

关键词 等容瞬时单位线 水文模型 蓄水容量 空间相关性 新安江模型 清江

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑融雪及土壤冻融的新安江模型及其应用——以雅砻江上游径流模拟为例 被引量：3

3

作者 董宁澎 王浩 +2 位作者 杨明祥 张居嘉 徐世琴 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期530-542,共13页

寒区为中国大江大河的主要产流区,其径流预报精度直接影响下游水利工程调度和水资源科学管理。针对传统概念性水文模型较少考虑积雪融雪及土壤冻融过程对径流的叠加影响这一问题,以新安江模型为基础,以降水量和气温为驱动数据,提出了基... 寒区为中国大江大河的主要产流区,其径流预报精度直接影响下游水利工程调度和水资源科学管理。针对传统概念性水文模型较少考虑积雪融雪及土壤冻融过程对径流的叠加影响这一问题,以新安江模型为基础,以降水量和气温为驱动数据,提出了基于“等效土壤温度”和“土壤冻融特征曲线”的概念性土壤冻融模块来刻画积雪融雪及土壤冻融共同影响下的流域产流过程,构建了考虑融雪产流和土壤冻融的新安江模型。以雅砻江甘孜水文站以上流域为典型研究区,开展了流域2017—2022年冰雪消融期逐小时的径流模拟分析。结果表明,相比于HBV模型,考虑融雪产流和土壤冻融的模型可以显著提升流域冰雪消融期的水文模拟精度,各年份消融期径流的纳什效率系数中位数由0.69提升至0.83,相关系数中位数由0.88上升至0.92。本研究所提出的考虑融雪及土壤冻融的新安江模型可以为寒区的水文业务预报提供科学支撑。 展开更多

关键词 寒区 融雪产流 土壤冻融 新安江模型 水文预报

在线阅读 下载PDF 职称材料

概念性水文模型与智能模型在中小河流洪水模拟中的比较研究 被引量：3

4

作者 王越 李巧玲 肖杨 《水文》 CSCD 北大核心 2024年第1期44-49,共6页

相较于大江大河的流域水文预报研究,中小流域的研究相对匮乏。以沅江河溪水文站以上流域为例,研究LSTM(Long Short-Term Memory)模型和新安江模型在场次洪水中的模拟效果。通过对比,新安江模型的整体模拟精度较高,洪量、洪峰、峰现时间... 相较于大江大河的流域水文预报研究,中小流域的研究相对匮乏。以沅江河溪水文站以上流域为例,研究LSTM(Long Short-Term Memory)模型和新安江模型在场次洪水中的模拟效果。通过对比,新安江模型的整体模拟精度较高,洪量、洪峰、峰现时间的平均相对误差分别为9.39%、9.55%、1.6h,确定性系数为0.73,综合合格率为100%,达到甲级精度标准;LSTM模型的模拟精度较低,洪量、洪峰、峰现时间的平均相对误差分别为11.76%、12.33%、2.3 h,确定性系数为0.60,综合合格率为75%,达到乙级精度标准。结果表明,新安江模型和LSTM模型是中小河流洪水预报的有效方法,均可用于河溪流域的正式预报,且对于河溪流域,新安江模型的模拟精度比LSTM模型更高。 展开更多

关键词 洪水预报 中小河流 LSTM神经网络 新安江模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于并行自适应遗传算法的水文模型率定研究 被引量：1

5

作者 左翔 马剑波 丛小飞 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第3期102-112,共11页

【目的】参数率定是影响水文模型预报精度的重要因素,采用人工智能算法可以有效提高水文模型参数的率定效果。【方法】采用基于种群离散程度的自适应算子,对GA算法的交叉、变异和迁移过程进行自适应优化,并利用粗粒度并行计算模型提高... 【目的】参数率定是影响水文模型预报精度的重要因素,采用人工智能算法可以有效提高水文模型参数的率定效果。【方法】采用基于种群离散程度的自适应算子,对GA算法的交叉、变异和迁移过程进行自适应优化,并利用粗粒度并行计算模型提高种群进化效率,综合以上手段研究了一种基于自适应策略的并行遗传算法。将传统遗传算法(GA),串行自适应遗传算法(AGA)和并行自适应遗传算法(PAGA),应用于屯溪流域新安江模型的参数率定,从率定效率、率定收敛性、率定稳定性和率定效果四个方面,验证PAGA算法的综合性能。【结果】结果表明:PAGA算法的计算加速效果显著,在10核环境下相对于AGA算法计算时间减少了87.9%;在进化后期,PAGA算法能够更加稳定的收敛于最优解,收敛后的目标函数值具有更好的稳定性;在验证期的场次洪水模拟中,采用PAGA算法率定的模型模拟效果最优,总体洪水合格率大于90%,确定性系数均值为0.85。【结论】PAGA算法能够明显降低模型参数寻优耗时,改善模型率定效果和收敛性能,为水文模型参数的率定提供了新思路。 展开更多

关键词 水文预报 遗传算法 自适应策略 新安江模型 并行计算 人工智能算法 径流 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于气象水文耦合的水库实时洪水预报方法

6

作者 谢小燕 高熠飞 +2 位作者 徐凯莉 陈宏新 徐静波 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第8期81-87,93,共8页

以水库实时洪水预报为研究对象,针对中小流域预见期短,流域天然预见期难以满足水利工程生产要求的问题,研究水库实时洪水预报方法,构建基于气象水文耦合的水库实时洪水预报模型。首先,采用短时临近外推技术及STMAS-WAF中尺度天气模式,建... 以水库实时洪水预报为研究对象,针对中小流域预见期短,流域天然预见期难以满足水利工程生产要求的问题,研究水库实时洪水预报方法,构建基于气象水文耦合的水库实时洪水预报模型。首先,采用短时临近外推技术及STMAS-WAF中尺度天气模式,建立24 h降水预报模型;然后将气象预报成果耦合至水文预报,实现气象水文的时空尺度匹配;最后建立基于来水预报成果反馈的降水预报修正方法,根据前期规律滚动修正未来24 h降水预报成果,将修正后的降水预报输入水文模型,实时预测水库来水,使水文模型从源头上实现准确输入,实现高精度长预见期的水库实时洪水预报,解决了传统水文模型预见期不足的问题。以新安江水库为例开展了模型的实例研究,编制新安江水库气象水文耦合预报方案,进行水库实时洪水预报,并探讨不同降雨输入形式对预报精度的影响,研究结果表明:基于气象水文耦合的水库实时洪水预报方法考虑了气象水文的双向反馈,将新安江水库实时洪水预报预见期从6 h左右提升至18 h,确保18 h预见期内预报精度在80%以上。与不考虑降水预报及使用未修正降水预报的2种传统方法的有效预见期相比,新方法的有效预见期分别提升了200%和29%,有效延长了水库实时洪水预报预见期,提高了洪水预报服务能力,给水库实时洪水预报提供了一种行之有效的方法。 展开更多

关键词 中小流域 水库实时洪水预报 降水预报 气象水文耦合 新安江水库

在线阅读 下载PDF 职称材料

新安江模型的起源及对其进一步发展的建议 被引量：42

7

作者 芮孝芳 凌哲 +1 位作者 刘宁宁 梁霄 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2012年第4期1-5,共5页

回顾新安江模型产生的历史背景,缅怀以赵人俊教授为代表的中国水文学界的先辈们对模型的创建所做的杰出贡献。深入剖析新安江(三水源)模型不同于世界上其他流域水文模型的特点。从模型发展的世界趋势、模型发展中必须引起注意的一些问... 回顾新安江模型产生的历史背景,缅怀以赵人俊教授为代表的中国水文学界的先辈们对模型的创建所做的杰出贡献。深入剖析新安江(三水源)模型不同于世界上其他流域水文模型的特点。从模型发展的世界趋势、模型发展中必须引起注意的一些问题和重视数字流域技术开发三方面提出进一步发展新安江流域水文模型的建议。 展开更多

关键词 新安江模型 水文模型 数字流域 水文预报 水文计算

在线阅读 下载PDF 职称材料

气候变化下淮河流域极端洪水情景预估 被引量：28

8

作者 郝振纯 鞠琴 +2 位作者 王璐 王慧敏 江微娟 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期605-614,共10页

利用IPCC第4次评估公开发布的22个全球气候模式在A1B、A2和B1三种典型排放情景下的未来气温和降水预测结果,结合新安江月分布式水文模型,在对模型验证效果良好的基础上,参照集合预报方法,对未来90年(2010～2099年)气候变化下淮河流域的... 利用IPCC第4次评估公开发布的22个全球气候模式在A1B、A2和B1三种典型排放情景下的未来气温和降水预测结果,结合新安江月分布式水文模型,在对模型验证效果良好的基础上,参照集合预报方法,对未来90年(2010～2099年)气候变化下淮河流域的极端洪水进行预估。研究结果表明,从出现概率来看,淮河流域未来可能发生极端洪水年份的密集程度从大到小依次为A2情景、A1B情景、B1情景。A1B情景下,21世纪下半叶出现极端洪水的可能性增大,A2情景在2035～2065年以及2085年以后是极端洪水发生较为集中的时期。B1情景在21世纪70年代左右发生极端洪水的可能性较大。综合各种极端事件的定义方法,将极端洪水划定3个洪水量级。A2情景预估极端洪水的平均洪量在3种情景中最大,B1情景最小。3种情景未来一级极端洪水发生比例都比历史上偏大,A2情景下增加最多。二级极端洪水都较历史略有减少,三级极端洪水减少最显著。3种情景下各个量级极端洪水所占比例各不相同,A1B和A2情景二级以上极端洪水出现比例较大,B1情景下极端洪水量级多为三级,超1954年的一级极端洪水所占比例较小。 展开更多

关键词 IPCCAR4 气候变化 极端洪水 新安江月模型 淮河流域

在线阅读 下载PDF 职称材料

DEM分辨率对分布式水文模拟的影响 被引量：13

9

作者 姚成 李致家 章玉霞 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2013年第5期11-14,88,共5页

以数字高程模型为基础,采用栅格型新安江模型进行不同分辨率情况下的洪水模拟,分析了分辨率对分布式水文模拟的影响。研究结果表明:数字高程模型分辨率越高,流域数字化的精度相对越高,但模型的模拟结果并不一定越好;针对不同分辨率的数... 以数字高程模型为基础,采用栅格型新安江模型进行不同分辨率情况下的洪水模拟,分析了分辨率对分布式水文模拟的影响。研究结果表明:数字高程模型分辨率越高,流域数字化的精度相对越高,但模型的模拟结果并不一定越好;针对不同分辨率的数字高程模型,在重新率定汇流参数的情况下,栅格型新安江模型的模拟精度相当,均能取得较好的应用效果;对于中尺度流域而言,采用30″分辨率的数字高程模型不仅能够提高模型的运行时效,也能取得较高的模拟精度。 展开更多

关键词 数字高程模型 栅格型新安江模型 水文模拟 分辨率 参数估计

在线阅读 下载PDF 职称材料

新安江模型在富水水库流域洪水预报中的应用 被引量：15

10

作者 张波 马得莲 +1 位作者 包为民 陈翔 《水电能源科学》 北大核心 2010年第4期49-51,21,共4页

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。

关键词 新安江模型 日模型 次洪模型 参数率定 水库流域洪水预报

在线阅读 下载PDF 职称材料

新安江模型和改进BP神经网络模型在闽江水文预报中的应用 被引量：32

11

作者 刘佩瑶 郝振纯 +2 位作者 王国庆 赵思远 王乐扬 《水资源与水工程学报》 CSCD 2017年第1期40-44,共5页

精确的水文预报是防洪减灾中重要的非工程措施,水文模型是开展水文预报最有力的工具。采用LM算法改进了的BP神经网络水文预报模型,以闽江富屯溪流域为例,进行了BP模型和新安江模型在日流量模拟预报中的应用比较。结果表明:两个模型总体... 精确的水文预报是防洪减灾中重要的非工程措施,水文模型是开展水文预报最有力的工具。采用LM算法改进了的BP神经网络水文预报模型,以闽江富屯溪流域为例,进行了BP模型和新安江模型在日流量模拟预报中的应用比较。结果表明:两个模型总体均达到水文预报的精度要求,水文预报合格率可达到90%以上;新安江模型在丰水年模拟效果较好,相比而言,BP神经网络模型的模拟精度更高一些;两个模型均可用于闽江流域的水文预报研究。 展开更多

关键词 新安江模型 参数率定 BP神经网络模型 LM算法 洪水预报

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于API模型与新安江模型的察尔森水库洪水预报 被引量：5

12

作者 张露 张佳宾 +1 位作者 梁国华 孙亚 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1056-1059,共4页

察尔森水库承担着兴安盟地区的防洪、灌溉和供水等任务,其洪水预报具有重要的研究意义。考虑到下垫面条件和降雨分布特征的影响,单一模型或同组参数在该地区很难取得理想的洪水模拟效果,尝试引入分单元新安江模型与API模型分别对察尔森... 察尔森水库承担着兴安盟地区的防洪、灌溉和供水等任务,其洪水预报具有重要的研究意义。考虑到下垫面条件和降雨分布特征的影响,单一模型或同组参数在该地区很难取得理想的洪水模拟效果,尝试引入分单元新安江模型与API模型分别对察尔森水库洪水进行预报,并分析总结两模型在该地区的适用性。结果表明:两种模型预报结果都较好,且对于大暴雨洪水预报效果更理想;当前期土壤湿润时,分单元新安江模型预报效果更好;当前期土壤干旱、降雨强度较大时,API模型预报效果优于分单元新安江模型。实际作业时根据需要选择模型进行预报,有利于察尔森水库合理调度,提高水库经济效益。 展开更多

关键词 察尔森水库 洪水预报 新安江模型 API模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同优化算法在新安江模型参数率定中的效果评估 被引量：11

13

作者 石朋 陆美霞 +5 位作者 吴洪石 瞿思敏 李紫纯 丁松 王啸 邱超 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期19-25,41,共8页

针对水文模拟预报中需要寻求实用、稳健、高效的优化算法并据此确定参数的全局最优解的问题,以綦江流域典型控制断面五岔断面为研究对象,分别选取GA、SCE-UA、CMA-ES、PSO等4种优化算法进行分布式新安江模型汇流参数率定,并从有效性、... 针对水文模拟预报中需要寻求实用、稳健、高效的优化算法并据此确定参数的全局最优解的问题,以綦江流域典型控制断面五岔断面为研究对象,分别选取GA、SCE-UA、CMA-ES、PSO等4种优化算法进行分布式新安江模型汇流参数率定,并从有效性、稳定性、耗时和效率4个方面评估算法的参数率定性能。结果表明:CMA-ES算法优化效果最佳,相同迭代次数下耗时最少;SCE-UA算法稳定性和效率最高,但耗时随着迭代次数增大而显著增加;PSO算法有效性和效率相对较优,但稳定性最差;GA算法耗时相对较少,优化效果和效率最差;综合性能从优到劣依次为CMA-ES算法、SCE-UA算法、PSO算法、GA算法。 展开更多

关键词 分布式新安江模型 参数率定 洪水预报 优化算法 綦江流域

在线阅读 下载PDF 职称材料

溶蚀丘陵型岩溶流域概念性水文模型及其应用 被引量：8

14

作者 陈晓宏 颜依寒 +1 位作者 李诚 危润初 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期1-9,共9页

为弥补传统概念性水文模型在岩溶水文模拟上的缺陷,基于三水源新安江模型,采用多个线性水库表达岩溶地下系统的异质性,同时引入流域虚拟面积系数修正岩溶流域的非闭合性。将改进的概念性水文模型应用于湘中南典型溶蚀丘陵型岩溶流域,并... 为弥补传统概念性水文模型在岩溶水文模拟上的缺陷,基于三水源新安江模型,采用多个线性水库表达岩溶地下系统的异质性,同时引入流域虚拟面积系数修正岩溶流域的非闭合性。将改进的概念性水文模型应用于湘中南典型溶蚀丘陵型岩溶流域,并在此基础上探讨岩溶流域非闭合性的动态变化。研究结果表明:①改进模型的日径流模拟精度提高11.21%,水量平衡误差及低水误差分别降低23.29%、27.64%;②岩溶地下汇流系统的多向性导致流域非闭合状态具有双重性;③地下汇流面积与时段降雨量呈正相关,然而受地下饱和程度的制约,地下汇流面积的变化率随时段降雨量的增大而减小;④由于岩溶地貌的蓄水滞水作用,地下流域受外侧补给的过程存在滞后性。模型的改进与拓展研究可为岩溶水文模拟提供新思路。 展开更多

关键词 溶蚀丘陵型岩溶流域 非闭合性 三水源新安江模型 水源划分 流域虚拟面积系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

分布式单位线在新安江模型中的应用 被引量：6

15

作者 郭良 孔凡哲 《人民黄河》 CAS 北大核心 2012年第8期27-29,共3页

将基于空间分布流速场的分布式单位线计算方法应用于新安江模型单元流域,并将其用于大坡岭流域。结果表明:在1971—2003年的37场洪水中,洪峰流量相对误差小于20%的有36场,峰现时间误差小于2 h的有35场,确定性系数大于0.7的有36场;洪峰... 将基于空间分布流速场的分布式单位线计算方法应用于新安江模型单元流域,并将其用于大坡岭流域。结果表明:在1971—2003年的37场洪水中,洪峰流量相对误差小于20%的有36场,峰现时间误差小于2 h的有35场,确定性系数大于0.7的有36场;洪峰流量相对误差平均值为6.85%,峰现时间误差平均值为0.63 h,确定性系数平均值为0.93。将分布式单位线分析方法用于新安江模型不但是可行的,而且模拟效果非常理想。 展开更多

关键词 水文模拟 汇流 分布式单位线 新安江模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于微分响应的流域产流分单元修正方法 被引量：3

16

作者 张小琴 吴成城 +1 位作者 佘亮亮 包为民 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1906-1913,共8页

为考虑洪水预报误差的空间变化,提出一种基于微分响应的流域产流分单元修正方法.该方法建立了各单元流域产流与流域出口流量之间的微分响应关系,采用正则化最小二乘法结合逐步迫近进行反演求解,将产流误差估计量分配给相应单元流域实现... 为考虑洪水预报误差的空间变化,提出一种基于微分响应的流域产流分单元修正方法.该方法建立了各单元流域产流与流域出口流量之间的微分响应关系,采用正则化最小二乘法结合逐步迫近进行反演求解,将产流误差估计量分配给相应单元流域实现流域产流分单元修正.将构建的方法应用于大坡岭流域和七里街流域进行新安江模型产流修正,比较分析了流域产流分单元修正、流域面平均产流修正和自回归修正的效果.结果表明:流域产流分单元修正效果优于流域面平均产流修正;随着预见期的增大,产流微分响应修正效果优于自回归修正.该方法通过汇流系统将流域出口断面流量信息进行分解用于修正各单元流域产流,有利于提高实时洪水预报精度. 展开更多

关键词 洪水预报 产流修正 微分响应 误差空间变化 新安江模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于分形理论的新安江模型参数空间尺度效应分析 被引量：1

17

作者 李彬权 朱畅畅 +2 位作者 梁忠民 王军 胡义明 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS 北大核心 2020年第3期1-14,共14页

水文尺度效应一直是当今水文科学研究的前沿问题。基于分形理论建立模型空间敏感参数在不同尺度之间的定量转换方程,进而提出了一种水文模型参数空间尺度效应分析方法。以三水源新安江模型为例,分析模型参数在嘉陵江小河坝站以上流域的... 水文尺度效应一直是当今水文科学研究的前沿问题。基于分形理论建立模型空间敏感参数在不同尺度之间的定量转换方程,进而提出了一种水文模型参数空间尺度效应分析方法。以三水源新安江模型为例,分析模型参数在嘉陵江小河坝站以上流域的空间尺度效应。结果表明:新安江模型空间敏感参数(SM、KG、KI、CG、CI、CS)具有随空间尺度变化的标度不变性,与流域集水面积之间定量关系可用幂函数关系进行描述,并可建立相应的定量转换方程。通过在研究流域不同空间尺度上的应用检验,发现基于分形理论标度不变性建立的新安江模型参数空间尺度转换方程具有较高的适用性,能实现有资料地区模型参数向无资料地区的移用,为无资料地区水文模型参数的确定提供参考。 展开更多

关键词 水文空间尺度 新安江模型 分形理论 小河坝流域

在线阅读 下载PDF 职称材料

大渡河猴子岩水库入库洪水过程预报-实时校正-概率预报集成

18

作者 李彬权 朱畅畅 +3 位作者 梁忠民 陈云瑶 蒋晓蕾 张涛涛 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1481-1490,共10页

与传统确定性预报相比,洪水概率预报能够为防洪调度决策提供更为丰富的信息。以大渡河猴子岩水库以上流域为研究区,建立新安江次洪模型,并采用动态系统响应曲线进行实时洪水预报校正。在确定性预报校正基础上,建立基于水文不确定性处理... 与传统确定性预报相比,洪水概率预报能够为防洪调度决策提供更为丰富的信息。以大渡河猴子岩水库以上流域为研究区,建立新安江次洪模型,并采用动态系统响应曲线进行实时洪水预报校正。在确定性预报校正基础上,建立基于水文不确定性处理器(HUP)的次洪概率预报模型,定量分析预报不确定性,实现入库洪水概率预报。结果表明:①利用猴子岩流域20092019年水文气象资料,建立的新安江次洪模型整体精度较高,率定期和验证期的洪量和洪峰相对误差均在±20%以内,平均确定性系数分别为0.69和0.72;经动态系统响应曲线校正后,洪峰和洪量误差均有降低,率定期和验证期的确定性系数分别提高0.13和0.09。②以2020年3场洪水未来48 h预报降雨为输入,新安江模型预报精度不高,且随着预见期增长而降低,但经动态系统响应曲线校正后,整体预报精度有所提高,洪量相对误差减小幅度超50%,确定性系数提高幅度超60%。③HUP次洪概率预报模型提供的分布函数中位数Q50的预报精度在一定程度上优于校正后的确定性预报;提供的90%置信区间覆盖率均在90%左右,离散度均在0.40以下,能以相对较窄的区间覆盖大部分实测值,具有较高的可靠度。 展开更多

关键词 新安江模型 动态系统响应曲线 水文不确定性处理器 概率预报 大渡河流域 猴子岩水库

在线阅读 下载PDF 职称材料

降雨输入对实时洪水预报精度与预见期的影响 被引量：15

19

作者 温娅惠 李致家 +2 位作者 孙明坤 李巧玲 霍文博 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期39-51,共13页

针对降雨输入不确定性对实时洪水预报影响的问题,本文采用不考虑未来预报降雨、考虑未来预报降雨、考虑预报降雨的降雨量误差和降雨时间误差4种方法,以陕西省两个半湿润流域(陈河流域和大河坝流域)为研究区域,分析不同预见期和不同降雨... 针对降雨输入不确定性对实时洪水预报影响的问题,本文采用不考虑未来预报降雨、考虑未来预报降雨、考虑预报降雨的降雨量误差和降雨时间误差4种方法,以陕西省两个半湿润流域(陈河流域和大河坝流域)为研究区域,分析不同预见期和不同降雨输入情况下洪水预报的精度.研究表明:相对于不考虑未来降雨情况,考虑未来降雨后在预报预见期较长时对预报结果精度提升较大,在预见期较短时对预报结果精度提升不显著;暴雨中心位置不同对预报精度影响也不同,当暴雨中心位于流域下游时降雨量误差对流量预报误差影响更大;降雨量误差主要影响洪量相对误差和洪峰相对误差,且这种影响是线性的,对确定性系数的影响是非线性的二次函数,降雨时间误差主要影响峰现时间误差. 展开更多

关键词 新安江模型 实时预报 降雨不确定性 预见期 陈河流域 大河坝流域

在线阅读 下载PDF 职称材料

黄河流域典型流域水文气象变化与径流过程模拟 被引量：14

20

作者 管晓祥 金君良 +3 位作者 黄爱明 詹慧婕 王国庆 刘翠善 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期36-43,共8页

典型流域水文气象分析及水文过程模拟是合理评价黄河流域水资源变化的重要基础。利用Mann-Kendall秩次相关检验法和均值差异T检验法分析了黄河流域7个典型流域的年降水量、年径流量和年均气温序列的变化特征,并采用VIC模型、新安江模型... 典型流域水文气象分析及水文过程模拟是合理评价黄河流域水资源变化的重要基础。利用Mann-Kendall秩次相关检验法和均值差异T检验法分析了黄河流域7个典型流域的年降水量、年径流量和年均气温序列的变化特征,并采用VIC模型、新安江模型、WBM模型和GR4J模型模拟站点的径流过程。结果表明:各典型流域年均气温显著升高;年降水量变化趋势和突变情况均不明显;而年径流量呈显著下降趋势,且突变多发生在1980s。模型模拟结果表明4种水文模型在黄河流域应用效果较好。就Nash效率系数而言,VIC和新安江模型因为考虑产汇流过程较为详细,模拟径流过程与实测过程更贴近;就径流相对误差而言,WBM模型在水量模拟计算中表现较优,其结构简单,适用于流域水资源的模拟与评价。 展开更多

关键词 黄河流域 水文变化 VIC模型 新安江模型 WBM模型 GR4J模型

在线阅读 下载PDF 职称材料