BP神经网络洪水预报模型在洪水预报系统中的应用

采用相关分析法,在区域降水、观测断面流量(或水位)因子中识别出影响预报断面径流过程的主要变量,在多个观测断面的数据均为流量情况下,采用基于时延组合的合成流量为影响预报断面径流过程的变量,采用自相关分析法,识别出影响预报断面径流过程的前期流量(或水位),以这些变量为BP神经网络模型的输入,以预报断面的流量(或水位)为模型的输出,在BP神经网络隐层节点数自动优选的基础上,构建了基于BP神经网络的洪水预报模型。将模型载入中国洪水预报系统中,应用结果表明:模型在历史洪水训练样本具有一定代表性的情况下,可获得较高的预报精度。     

基于EMD的HHT变换技术在长江三峡水库年平均流量预报中的应用

本文应用基于经验模态分解(EMD)的Hilbert-Huang变换(HHT)技术,对长江宜昌站1900～2000年来天然年平均流量序列进行了分析研究,并在此基础上建立了长江三峡水库年平均流量多尺度统计动力预报模型.研究结果表明:(1)长江三峡年平均流量存在准3.2年、7.4年、13.1年、16.7和53.8年的周期,并以准3.2年和7.4年的波动为主;(2)基于EMD的HHT变换技术的三峡水库年平均流量多尺度统计动力预报模型,预报效果较好,对2001～2004年进行试验预报,预报模型的预报相对误差在2.4%以下.本文研究成果对长江三峡水库防洪调度以及发电计划制作有重要的参考价值.     

一种非饱和产流模型的探讨

在我国北方干旱或半干旱地区,产流预报曾用初损、入渗曲线法,并在作业预报方面,取得了一定的效果。采用这种产流预报的方法,一般绘制2张相关图,即前期影响雨量(P_α)～初损(I)和前期影响雨量(P_α)～历时(t)～入渗率(f)相关曲线,便可进行产流量的预报了。近年来,计算技术发展十分迅速。为了能够采用电子计算机进行作业预报,需对上述的产流预报方法,在理论上作进一步探讨,并建立起数学模式来表达非饱和产流的模型。     

线性扰动河流预报模型及其在汉江白河流域上的应用

纳须教授的研究结果(1983年)指出:线性扰动河流预报模型在具有明显季节特性的大流域洪水预报中,取得了比较满意的预报效果。但在我国,拥有大量的中小河流域,它们可能具有或不具有明显的年际季节性,线性扰动河流预报模型是否能应用在这些流域上,这就是本文研究的课题。现就流域与资料概况,概念性模型的有效性和季节性模型;线性扰动河流预报模型,线性扰动河流预报模型剩余误差的适时校正及其应用等分别介绍如下,供参     

三峡水库蓄水初期寸滩站洪水预报方法研究

寸滩站作为长江上游重要控制站,承担着上游防汛和三峡蓄水的双重任务。基于三峡蓄水初期寸滩站水力学特性发生改变和该时段“高水位、低流量”现象,发现Q≤25 000 m3/s时,寸滩受顶托显著,Z—Q关系线发生“左偏”。在此变化条件下,分别研究了平水期、涨水期的水位、流量预报方法,即先由河道演算的流量查询预报综合线得到水位预报,进而通过水位反查报汛综合线（或绳套、临时关系线）获得流量预报。平水期,依适用条件采用落差指数或多元门限回归开展预报,成果基本能够满足防汛和蓄水需求;涨水期,以“嘉陵江2021年第3号洪水”寸滩预报为例,分析了洪水组成、Z—Q关系绳套化、洪峰水位流量错时出现、水库实时调度和下游顶托等多种因素,采用多源、多尺度水文气象耦合与预报调度一体化辅以主客观融合的人工校正技术实时预警预报,支撑长江上游水库群联合调度,降低寸滩水位约1～2.5 m。研究可为长江上游秋汛防洪和保障三峡蓄水提供支撑。     

大辽河洪水预报方法研究

在对大辽河的流域概况、防洪标准、水文站网等水文特性进行调查汇总的基础上,对浑河、太子河、海城河合成流量做了模拟预报,并对大辽河的潮汐变化进行了分析,最后给出了大辽河盘锦段洪水预报的方法。     

河西内陆河流量对高原加热场强度的响应

选用莺落峡1944-2004年和疏勒河1953-1999年的流量资料,分析了近50年河西内陆河流量的持续性、周期性、年际变化及其对青藏高原地面加热场强度异常的响应。结果表明:河西走廊中、西部的水资源具有很好的持续性,特别是在秋、冬季节。河西走廊中、西部的水资源与前期青藏高原地面加热场强度存在较好的相关关系。前期(4月份)的环流特征可预报后期5月份流量。多水年新疆脊弱,东亚槽浅,降水偏多,流量加大;反之亦然。径流预报实质上可作为西北地区的干旱预报。     

梧州水文(三)站推流方法的优选

梧州水文(三)站是西江的首要控制站，历年来采用连时序绳套曲线法进行流量资料整编和水文情报预报查读流量，此法要求的流量测点多，工作量大，人工定线时还会造成一定的误差，且不适应计算机处理。通过连时序绳套曲线法、水位后移法、校正因数法、涨落比例法的对比分析，认为涨落比例法最符合梧州水文(三)站的测站特性，是一种有较高精度，便于电算化处理的资料整编和水文情报预报查读、计算相应流量，且能满足各方面要求的推流方法。     

西藏申扎巨型冰川终碛垅的发现及意义

青藏高原是否存在大冰盖 ?中外科学家争论了近百年 ,目前尚无定论。最近在对申扎县幅 1∶2 5万地质大调查中 ,发现申扎巨型冰川终碛垅。通过研究表明 ,该冰川终碛垅并非山谷冰川的产物 ,而属于高原冰盖或冰幅的产物。青藏高原在第四纪大冰期是否存在大冰盖的问题早在2 0世纪初出现分歧。斯文赫丁 (1899,190 2 )罗来兴等 (196 3)、崔之久 (196 4)、郑本兴等 (1976 ,1979)认为在青藏高原没有形成过大冰盖。但Ｅ·涂宁志等 (1930 ) ,Ｂ·Ｍ·西瓦村 (195 8)等认为在大冰期整个青藏高原被大冰盖覆盖着。自 1985年以来 ,德国地貌学家Ｍ·库勒多次…     

BP神经网络在贵州喀斯特山区径流预报中的应用

以贵州六冲河、倒天河流域为例建立喀斯特山区径流预报BP神经网络模型。六冲河流域以七星关站丰水期流量过程为输出数据,以丰水期降雨过程、出口断面前期流量过程、蒸发量作为输入数据,倒天河流域以徐家屯站丰水期流量过程为输出因子,丰水期降雨过程、前期流量过程作为输入因子。预报结果确定性系数DC值分别为0.538、0.420。结果表明将蒸发量作为输入数据、流域面积比较大模型预报精度较大。     

主动服务積極开展水文預报——試作黄河1958年汛期各月最大流量长期預报的几点体会

(一)前言1958年6月间,包鋼水源工地提出了供給長期预报的这項要求,但是提的还不够明确,因此在制作预报前,特地到現場作了二次訪問,經介紹发現工程的安排,主要是根据了昭君坟1954～1957年的水位流量过程綫的变化情况而确定的。原計划认为:該地区年最大流量多发生在七月,过了八月以后就不会有大水了,因此把主要工程放在9月份里,安全施工水位估計为1008.5公尺。因为沒有考虑更多的資料,这个安排和計划显然很不合理。根据包头站23年資料統計,年最大流量发生在九月份的計有9次,发生在八月份     

黄河流域典型地区遥感动态研究

“黄河流域典型地区遥感动态研究”是“七五”国家科技攻关“遥感技术开发”项目中的专题,由中国科学院遥感应用研究所负责,中科院冰川所、中科院地理所和中国科技大学参加共同完成。在攻关中,利用多种遥感数据在黄河上游进行冰雪覆盖遥感监测,发展了流域雪盖率提取方法,融雪径流预报模型及春季径流周期分析与趋势预报等短、中期预报模型和超长期预报预测模型,实现了为龙羊峡水库春季入库流量的业务预报服务。从1987年连续三年发布春季旬平均入库流量实时预报及春季径流总量的预测,其精度满足生产部门的需要和水文预报规范的要求,为水库的用水调度提供了可靠的科学依据。由于及时、准确,仅1989年就增发了三亿度电,取得了重大经济效益,在甘宁蒙黄灌区的经济建设中发挥了重要的作用。     

东亚冬季冷暖变化与El Ni?o事件

近十年来,东亚冬季气温明显升高。本文分析证明,东亚温度变化与赤道东太平洋和北太平洋重要洋流区的海表面温度(SST)有密切的遥相关。如果赤道东太平洋SST异常偏高(或异常偏低),即出现埃尔尼诺(或反埃尔尼诺)事件,则在其后7～24个月中,我国华北和东北将出现暖冬(或冷冬),渤海冰情将出现轻冰年(或重冰年)。据此建立的回归预报方程,对1988/1989年和1989/1990年冬季渤海海冰的预报结果完全正确。     

基于机器学习模型的淮河流域中长期径流预报研究

准确可靠的中长期径流预报是支撑水资源科学调配、提高水资源利用效率的关键。本研究采用AdaBoost模型(AdB)、随机森林模型(RF)和支持向量机模型(SVM)进行淮河流域王家坝和蚌埠站当年11月至次年10月共12个月的中长期径流预报研究。采用置换准确度重要性度量法从130项气象-气候因子及前期降雨/流量构建的1 562个因子变量中筛选出影响各月径流的关键因子,构建了基于AdB、RF和SVM模型的各月径流预报模型,模型参数采用随机搜索技术并结合交叉验证方式确定。采用变幅误差合格率和等级(五级)预报合格率指标对模型的预报精度进行了评估。变幅误差合格率指标表明,王家坝12个月的平均合格率分别为99.8%(AdB)、96.6%(RF)和95.9%(SVM),蚌埠站分别为100%(AdB)、94.8%(RF)和93.8%(SVM);等级预报合格率指标表明,王家坝12个月的平均合格率分别为79.0%(AdB)、76.4%(RF)和79.9%(SVM),蚌埠站分别为81.0%(AdB)、75.6%(RF)和76.6%(SVM)。模型均具有较好的预报效果,但RF和SVM模型对于高流量值的预报存在偏低现象,AdB模型整体上优于RF和SVM模型。     

洪水预报调度自动化系统

依据流域上实时暴雨信息,本系统能较准确预报出某河段或某水利、水电工程地点的流量(水位)过程,并及时地优选出防洪调度方案,协助提出可靠的决策。在此软件工程基础上建立的水文自动测报系统,较现行的方法,可提高精度,并增长有效预见期。     

长江沙市洪峰水位预报方法

沙市洪峰水位是长江荆江段防汛和分洪工程运用的依据。它一般是根据上游寸滩站洪峰水位(流量)连续推算宜昌水位(流量),再由宜昌站水位预报沙市洪峰水位。但宜昌站以下,长江进入平原湖区,并有区间支流清江(流域面积16,742平方公里)及沮漳河(流域面积7,216平方公里)汇入;枝城以下有松滋、太平两口分流入洞庭湖;而洞庭湖出流对沙市水位又有显著的回水顶托影响(见图1)。因此,宜昌～沙市段洪峰水位预报问题就变得比     

甘肃省黑河干流中游地区泉水动态特征及预报

在简述区域水文地质条件的基础上,依据1986～2007年泉水流量系列观测资料,详细论述了区内下降泉、上升泉的年内和多年动态变化特征,对比分析了1967年、1984年、2006年测区各泉域泉水量和泉水总量的时空分布规律和变化特征。利用已有的潜水二维流水量数学模型,推递并建立了利用泉点周围节点水头(水位)预报泉水流量的数学模型,并对测区泉水总量未来15年的变化趋势进行了预报。结果表明,在现状节水灌溉条件下,由于出山径流量的增加和地下水开采量的减少,未来黑河干流中游地区的泉水资源基本处于稳定状态。     

基于多层递阶方法的边坡位移预测

提出采用多层建模法预报边坡位移。该方法把动态系统的状态(或输出)预报问题分为系统的时变参数预报和在此基础上对系统的状态(或输出)预报两部分,可充分考虑被预报系统的时变特性。给出了多层递阶的建模和预报方法。工程实例表明该方法有较好的预测精度和实用价值。     

水库洪水预报简图法

水库洪水预报简图法,是近几年来我们研究、使用的一种方法。经在我省实际应用表明:它可较快地、准确地预报大、中、小型水库的最高水位、最大溢洪流量及其出现时间。现就入库概化流量过程线,各种水库入流水量、历时查算图,调洪演算     

白杨河逐年流量变化过程K-均值聚类分析与定性预报

白杨河发源于天山东段博格达山脉北坡,位于新疆奇台与吉木萨尔两县交界区,五圣宫水文站是其水量控制站。本文用K-均值聚类分析法对五圣宫水文站1980-2018年1-12月月平均流量变化过程(含年平均流量)样本进行了分类,构建了由各样本所属类型值组成的时间序列,并对类型值序列进行了周期均值叠加分析,对2019年流量变化过程进行了类隶属定性预报,结果令人满意。