改进的俄罗斯模型在洪水模拟中的应用

针对俄罗斯模型模拟洪水时其假定不能代表各流域的洪水特性,提取各场洪水的峰现时间进行参数估计和线型优选,将改进后的俄罗斯模型应用于钱塘江流域金华江金华水文站的洪水模拟。统计特征检验结果表明,改进后模型79.63%的时段统计量参数模拟效果优于原始模型,模拟序列统计规律更接近于实测序列。     

洪水随机模拟中模型不确定性的影响研究

依据漳河流域岳城水库汛期日流量过程资料,分别建立了反映洪水随机变化特性的自回归模型和解集模型,应用统计试验的方法研究了随机模拟中模型不确定性对模拟入库洪水的影响,并通过综合分析影响模拟精度的原因,给出了未来洪水随机模拟时模型选择的建议.结果表明,典型解集模型的模拟效果明显优于自回归模型.     

俄罗斯模型中三个重要参数线型的统计分析

对俄罗斯模型中起决定作用的涨洪历时、洪峰流量和退水系数三个参数,在运用过程中均需通过线型优化技术、假设检验等确定线型,从而大大增加了模型运用过程中的工作量,并且容易出现抽样误差。为此,特收集了六个水文站的洪水资料,统计了三个参数的分布线型,通过比较假设检验、时段量模拟效果,发现三个参数多服从三参数对数正态分布。     

梯级水库日洪水过程的随机模拟研究

为建立梯级水库日洪水随机模拟模型,本文采用了多维平稳自回归模型并在模拟过程中采用了一种新的基本资料预处理方法——对数指数变换方法,推导了多维AR(P)模型的参数估计的计算公式,对所建模型及其各种水文特征值进行了全面的检验。通过对长江上游梯级水库系统日洪水过程随机模拟的实际应用,论证了本随机模型的实用性及可靠性。     

白马关流域洪水模拟及参数优化研究

为提高山区洪水的模拟精度,以北京市密云区白马关流域为例,采用分布式水文水动力模型(HH模型)模拟2017～2022年降雨—径流过程,选取6场典型场次洪水,利用ε-NSGAⅡ多目标优化算法对HH模型的关键参数进行优化。结果表明,率定场次洪水的纳什系数介于0.89～0.96之间,洪峰流量误差达20%以内,洪量误差达15%以内,峰现时差在1 h以内;验证场次洪水的纳什系数介于0.81～0.92之间,洪峰流量误差达20%以内,洪量误差达10%以内,峰现时差在1 h以内,HH模型参数优化后对白马关流域场次洪水的模拟效果较好。最后提出了适用于白马关流域洪水模拟的关键参数阈值范围,为当地山区水文模拟参数优化提供了科学的理论依据。     

HEC-HMS水文模型在圪洞流域洪水模拟中的应用

随着3S技术的发展,基于DEM的分布式水文模型的应用和研究已成为现代水文模型研究的热点内容之一。将流域性洪水模拟系统(HEC-HMS)应用于山西省吕梁市三川河一级支流—北川河上游圪洞水文站控制流域,利用圪洞水文站2005~2014年的实测资料进行洪水模拟,并分析了参数敏感性。其中产流计算选用Green and Ampt损失法、直接径流计算选用SCS单位线法、河道洪水演进选用Muskingum法,地下径流计算选用消退基流法。模拟结果显示,洪峰流量合格率为80%,洪量的合格率为90%,DC均值为0.71,洪峰出现时差均值为0.69h;模型参数中树冠截流量、地表截流量、土壤稳定下渗率、流域滞时及蓄量常数等较为敏感,而土壤湿润锋吸力和土壤饱和含水率等参数相对不敏感。研究结果表明HEC-HMS模型在我国干旱半干旱黄土丘陵地区具有较好的适用性,可为北方干旱半干旱黄土丘陵地区防洪预警提供依据。     

基于AdH模型的美国内华达州塔基河洪水数值模拟

以美国内华达州塔基河为例,基于AdH模型建立了覆盖主槽和洪泛区的有限元数值模型,选取四种不同频率的洪水事件作为基础资料并对其洪水过程进行了模拟分析,探讨了输入参数对模拟结果的影响,并对AdH模型进行了率定和验证,进而分析了淹没面积和淹没体积与流量的关系。结果表明,主槽糙率系数的选取对洪水模拟结果的影响相对于洪泛区而言更为显著,是模型率定时应优先调整的参数;AdH模型完全可以再现洪水发展—消退的全过程,是一种有效的洪水预报模型;淹没面积和淹没体积与流量间的关系具有明显的反绳套规律。     

长江洞庭湖和宜昌至汉口流域洪水过程模拟研究

针对长江洞庭湖和宜昌至汉口流域的特点,应用现代系统工程理论和方法,提出并建立了多输入单输出系统模型.利用历史洪水的实测资料,模拟洞庭湖流域、宜昌至汉口流域的洪水过程,取得了相当高的模拟精度.其成果可为长江中游流域的洪水预报和防洪调度决策提供技术支持和服务.     

三个水文模型在沂河洪水模拟中的分析

为探讨半干旱半湿润流域的产流机制,以沂河高里流域为例,采用HEC、TOPMODEL和新安江三个水文模型进行洪水模拟计算.在TOPMODEL模型中初步引入了初始土壤缺水量与地形指数间的经验关系式,结果表明在半干旱半湿润流域三个模型模拟效果良好.在洪峰及峰现时间,以超渗产流为机制的HEC模型比以蓄满产流为机制的新安江模型和TOPMODEL模型的模拟效果更好.     

HEC RAS模型在洪水风险分析评估中的应用研究

以海淀区北部的南沙河流域为例,采用HEC-RAS模型模拟了50年一遇洪水水文资料下的演进过程,并可视化显示水深、流速、淹没区域等信息。结果表明,该模型操作方便,计算效率较高,满足防洪规划要求,可作为洪水风险分析的理论技术支撑。     

安康水库洪水优化调度联合模型研究

结合安康水库实际情况,分析了各优化模型的优缺点,建立了洪水优化调度联合模型,联合模型适用于汛期各种频率洪水的调度,具有更广的应用范围。实例研究表明,模型合理,算法可行、有效。     

基于MIKE21 FM模型的蓄洪区洪水演进数值模拟

利用MIKE21 FM模型的用户界面友好、可视性好、能灵活处理复杂地形等优点,基于蓄洪区洪水演进特点,构建了基于MIKE21 FM模型的蓄洪区洪水演进数值模型,运用该模型对潖江蓄洪区的洪水演进模拟结果表明,MIKE21 FM模型简便、运算快速、模拟精度高、模拟效果真实,可用于较复杂蓄洪区的洪水数值模拟。     

基于随机分形搜索算法的马斯京根模型参数优选

马斯京根模型在河道洪水演算中发挥着重要作用,该模型参数优选对提高洪水演算准确性至关重要。提出利用随机分形搜索算法(SFS)解决非线性马斯京根模型参数优选问题,同时将混沌序列替代SFS更新操作中的随机数。对算例进行洪水演算仿真分析并与多种优化算法比较,结果表明,随机分形搜索算法对非线性马斯京根法模型参数优选问题求解行之有效,且算法实施过程简便、参数解算精度高。     

马斯京根模型变参数洪水演算

针对在已有的河道洪水演算中通常不考虑场次洪水过程中不同时段流量下的马斯京根模型参数差异性的问题,通过分析马斯京根模型参数的物理意义,发现时段流量不同时参数为变化的,进而基于富拉尔基-江桥段的洪水资料,率定了不同时段流量下的马斯京根模型参数,对洪水进行了变参数动态演算,并与以洪峰流量分级进行分类演算的方法做了对比分析。结果表明,该方法明显提高了洪水演算的精度,具有可行性。     

基于位置动态参数PSO算法的水库防洪调度研究

介绍了一种易于实现、参数少且收敛快的集群智能算法——粒子群算法。针对标准PSO算法的缺陷,提出了在位置进化方程中引进动态参数的方法,改进了标准粒子群算法的收敛速度。根据建立的水库优化调度数学模型,将改进的粒子群优化算法运用到水库优化调度计算中,并通过算例验证该算法的可行性和有效性。     

溃坝洪水模拟中泥沙因素的影响

鉴于在溃坝洪水模拟中较少考虑泥沙因素的影响,采用欧拉模型即双流体模型模拟了溃坝洪水中的悬移质泥沙颗粒,通过对比来流为清水、含悬移质泥沙的水沙流两种情况下壁面剪切力,证实了悬移质泥沙可增强水流剪切作用、加速溃坝过程,并分析了淹没区障碍物对悬移质泥沙的影响,给出了溃口发展过程和下游河道泥沙淤积状况。所有模拟结果均符合实际溃坝规律,可为溃坝洪水精确模拟和灾害性分析提供参考。