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基于物理机制耦合深度学习的黄河干流流量演进模拟
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作者 罗赟 张翔宇 +4 位作者 董增川 李强坤 左其亭 韩金旭 周康军 《水科学进展》 北大核心 2025年第2期217-229,共13页
河道流量演进模拟是黄河流域水量统一调度的关键环节,亟需提出一种高精度、低延时、考虑人工侧支取退水过程的黄河干流流量演进模拟模型,以满足从水源到用户的精准精细调度需求。在解析黄河不平衡水量空间分布规律的基础上,通过卷积神... 河道流量演进模拟是黄河流域水量统一调度的关键环节,亟需提出一种高精度、低延时、考虑人工侧支取退水过程的黄河干流流量演进模拟模型,以满足从水源到用户的精准精细调度需求。在解析黄河不平衡水量空间分布规律的基础上,通过卷积神经网络-长短期记忆网络(CNN-LSTM)深度学习算法构建黄河干流各河段流量演进模型,并采用重组复合形演化算法(SCE-UA)进行全局优化调参,同时将龙羊峡水库“蓄丰补枯”的物理机制嵌入至CNNLSTM模型中进行串联耦合模拟。研究结果表明:黄河干流不平衡水量在空间上表现为中游河段>下游河段>上游河段的整体趋势性规律,但相邻子区间的单位河段长度不平衡水量并不存在显著关联性;水文学方法、CNN-LSTM模型(分段率定)、 CNN-LSTM模型(全局率定)、串联耦合模拟的综合评价指标(ER-R-M)均值分别为0.627、 0.613、0.774、0.811,黄河上游和下游河段的模拟精度要优于中游河段;基于物理机制引导深度神经网络搭建的方式能够有效约束解集空间,CNN-LSTM模型(全局率定)相较于水文学方法精度提升29.3%。研究结果对黄河水量统一调度具有一定的实践应用价值。 展开更多
关键词 流量演进 不平衡水量 物理机制 深度学习 黄河干流
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最小二乘优化法解黄河下游枯水流量演进系数 被引量:3
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作者 侯红雨 李福生 王煜 《人民黄河》 CAS 北大核心 2006年第12期20-21,23,共3页
在建立黄河下游枯水线性日流量演进模型的基础上,采用线性最小二乘优化技术求解线性演进模型流量演进系数,应用V isual Basic和MATLAB两种计算机语言混合编程技术开发了黄河下游枯水流量演进系数自优化模型。实际应用表明枯水流量演进... 在建立黄河下游枯水线性日流量演进模型的基础上,采用线性最小二乘优化技术求解线性演进模型流量演进系数,应用V isual Basic和MATLAB两种计算机语言混合编程技术开发了黄河下游枯水流量演进系数自优化模型。实际应用表明枯水流量演进系数自优化模型合理可行,流量演算精度较高。 展开更多
关键词 枯水流量演进 最小二乘优化技术 流量演进系数 自优化模型 流量演算
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黄河水量调度系统中的流量演进问题研究 被引量:2
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作者 蔡治国 王光谦 +1 位作者 夏军强 贺莉 《人民黄河》 CAS 北大核心 2006年第2期20-22,53,共4页
黄河干流非汛期流量演进问题是黄河水量调度工作的难点之一。为解决这一问题,采用水文学和水动力学相结合的方法,建立了基于水量调度的黄河下游非汛期流量演进混合模型。模型采用基于水文学的水量平衡方程,并用一维水力学方法对方程中... 黄河干流非汛期流量演进问题是黄河水量调度工作的难点之一。为解决这一问题,采用水文学和水动力学相结合的方法,建立了基于水量调度的黄河下游非汛期流量演进混合模型。模型采用基于水文学的水量平衡方程,并用一维水力学方法对方程中的传播时间、槽蓄量两项关键参数进行了率定。采用2003、2004两水文年的实测资料对模型进行了验证,结果表明模型能较好地模拟流量传播过程。 展开更多
关键词 黄河 水量调度 流量演进 传播时间 槽蓄量
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防凌期宁蒙河段流量演进的分期分河段混合算法研究 被引量:3
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作者 白涛 黄强 畅建霞 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 2014年第2期15-20,共6页
防凌期河道流量演进受复杂凌情影响,研究成果少.在分析防凌期流量演进特点的基础上,考虑封开河日期、槽蓄水增量、气温等凌情影响因子,提出了分期分河段的混合算法以改进传统演进方法.以宁蒙河段为例,考虑流量传播时间,分为稳定封冻河... 防凌期河道流量演进受复杂凌情影响,研究成果少.在分析防凌期流量演进特点的基础上,考虑封开河日期、槽蓄水增量、气温等凌情影响因子,提出了分期分河段的混合算法以改进传统演进方法.以宁蒙河段为例,考虑流量传播时间,分为稳定封冻河段、不稳定封冻河段,分畅流期、封河期、封冻期、开河期,采用混合演进算法对宁蒙河段各断面的流量进行计算.结果显示,采用分期分河段的混合算法演进流量的精度大大提高,验证了混合算法的合理性、可靠性. 展开更多
关键词 防凌期 流量演进 混合算法 马斯京根法 宁蒙河段
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枯水流量演进方法及其应用 被引量:5
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作者 苏茂林 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期267-271,共5页
将枯水期河段槽蓄水量表示为上断面多个时刻流量的线性组合,考虑河段引水、加水和损失等因素的影响,建立了枯水流量演进的线性方程模型,并用优化方法率定了模型参数;以河段上断面流量、河段用水量、区间加水量、河段损失量作为网络输入... 将枯水期河段槽蓄水量表示为上断面多个时刻流量的线性组合,考虑河段引水、加水和损失等因素的影响,建立了枯水流量演进的线性方程模型,并用优化方法率定了模型参数;以河段上断面流量、河段用水量、区间加水量、河段损失量作为网络输入因子,河段下断面流量作为网络输出因子,构建了一个3层BP神经网络模型;将线性方程模型、BP神经网络模型和水力学方法应用于黄河下游河段枯水流量演进模拟计算,并对其模拟结果进行了比较.结果表明:线性方程模型稳定性好,便于演进计算和反馈控制计算;BP神经网络模型具有较好的泛化能力,计算精度也较高,但难以进行反馈控制计算;水力学方法在进行流量演进和反馈控制时,存在计算稳定性和收敛性问题,其应用有一定困难. 展开更多
关键词 线性方程模型 BP神经网络模型 水力学方法 黄河下游河段 流量演进 反馈控制
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黄河内蒙段干流流量演进模型 被引量:3
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作者 卫小蓉 李彬 +1 位作者 刘廷玺 段利民 《水电能源科学》 北大核心 2015年第9期22-25,共4页
为探究黄河内蒙段干流的流量演进过程,基于该河段干流各水文站1987-2011年实测逐日流量资料,依据水量平衡原理,利用灰色关联分析法推求流量传播时间,并采用马斯京根新建模法模拟黄河内蒙段干流的流量演进,分别建立了该河段畅流期不同流... 为探究黄河内蒙段干流的流量演进过程,基于该河段干流各水文站1987-2011年实测逐日流量资料,依据水量平衡原理,利用灰色关联分析法推求流量传播时间,并采用马斯京根新建模法模拟黄河内蒙段干流的流量演进,分别建立了该河段畅流期不同流量级别和不同时段的流量演算模型,分析预报了该河段畅流期的流量过程。结果表明,不同模型模拟的流量过程与实测系列均吻合,模拟结果的预报精度均达到了预报精度要求,且根据不同流量级别建立的模型精度更高,更易于实际应用操作。 展开更多
关键词 黄河内蒙段干流 流量传播时间 流量演进 灰色关联分析法 马斯京根法
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基于流量演进模型的测验断面流量模拟研究 被引量:2
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作者 薛梦楠 王丽学 +2 位作者 张静 王明亮 王永东 《中国农村水利水电》 北大核心 2017年第11期10-13,19,共5页
为了完备水文站测验资料,减少水文站工作负担,有必要研究距水文站测验断面较近的上游水电站泄流量的演进过程,根据姚家山电站的泄流量资料以及占贝水文站测验断面的测流资料,依据水量平衡原理,应用灰色关联分析法推求姚家山占贝段的流... 为了完备水文站测验资料,减少水文站工作负担,有必要研究距水文站测验断面较近的上游水电站泄流量的演进过程,根据姚家山电站的泄流量资料以及占贝水文站测验断面的测流资料,依据水量平衡原理,应用灰色关联分析法推求姚家山占贝段的流量传播时间,采用马斯京根改进的建模方法对河段的流量过程进行模拟,建立姚家山占贝河段的流量演进模型。同时,将模拟的流量过程与利用相关关系模拟的结果进行对比分析。结果表明,模型模拟的日平均流量过程与实测的流量过程较吻合,符合预报精度要求,模拟结果较传统的相关关系精度更高,更为可靠,可以应用到实际的作业预报中。 展开更多
关键词 姚家山占贝河段 流量演进 灰色关联度法 马斯京根法 相关关系
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考虑流量演进过程的丰水期梯级水电风险调度 被引量:3
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作者 葛晓琳 钟俊玲 《水电能源科学》 北大核心 2018年第7期52-56,共5页
丰水期梯级水电流域来水充沛,上下游水电站之间的流量演进过程对于水电站的优化调度具有重要影响。为了细致描述上下游出入库流量传播过程,结合槽蓄方程和水量平衡方程,运用马斯京根法建立了上下游流量的耦合关系,同时针对丰水期天然来... 丰水期梯级水电流域来水充沛,上下游水电站之间的流量演进过程对于水电站的优化调度具有重要影响。为了细致描述上下游出入库流量传播过程,结合槽蓄方程和水量平衡方程,运用马斯京根法建立了上下游流量的耦合关系,同时针对丰水期天然来水和市场电价的双重不确定性,综合考虑发电商的风险喜恶行为对调度决策的影响,构建了梯级水电风险调度模型,并利用混合整数线性规划法予以求解。算例结果表明,丰水期考虑河道流量演进过程的梯级水电优化调度模型精确性更高,在不同风险偏好下,可有效地平衡风险和发电效益之间的矛盾。 展开更多
关键词 梯级水电 河道流量演进 水流延时 马斯京根 条件风险价值
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防洪系统中的洪水演进模型及应用 被引量:2
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作者 田学民 解建仓 《水资源与水工程学报》 2009年第2期60-62,66,共4页
以渭河流域下游水文站点为主线,以河道防洪系统联合演进问题为背景,建立了基于河道洪水演进由简单到复杂的演进模型,给出了一种利用马斯京根洪水演进的分布式多级优化模型,解决了多级主干渠道的洪水预警和防洪问题。经理论与实际数据的... 以渭河流域下游水文站点为主线,以河道防洪系统联合演进问题为背景,建立了基于河道洪水演进由简单到复杂的演进模型,给出了一种利用马斯京根洪水演进的分布式多级优化模型,解决了多级主干渠道的洪水预警和防洪问题。经理论与实际数据的计算对比分析,结果满意。 展开更多
关键词 流量演进 马斯京根法 防洪系统 分布式多级优化模型
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