检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：易翰枫重庆大学

学位级别：硕士

内涝是我国城市区域最突出的自然灾害,水文过程高度的不确定性和内涝防治措施的缺乏导致其具有成因多、危害大等特点。数值模拟不仅是研究内涝问题的主要方法,也是研究其他水环境问题的重要工具。本论文旨在构建稳定、高效而全面的降雨... 详细信息

内涝是我国城市区域最突出的自然灾害,水文过程高度的不确定性和内涝防治措施的缺乏导致其具有成因多、危害大等特点。数值模拟不仅是研究内涝问题的主要方法,也是研究其他水环境问题的重要工具。本论文旨在构建稳定、高效而全面的降雨-径流模型参数优化方法,提高径流模拟效果以及在实时预测中的应用能力;在此基础上,耦合建立精细地表二维路网行泄模型,探究大排水系统中行泄通道的构建方法和设计流程。首先,论文基于贝叶斯总误差不确定性分析方法,综合考虑降雨-径流模型输入数据、校准数据、模型参数和模型结构的不确定性,得到待优化的系统参数集及其后验分布表达式。利用MCMC方法求解后验分布,为了减少其时间消耗,建立高效的代理模型替换算法流程中的降雨-径流模型。为了验证上述方法的有效性,论文建立了某山地城市区域的SWMM模型,并利用在线监测平台中的降雨-径流数据对其进行优化校准。取各参数后验分布中值作为参数优化值,结果显示:径流模拟不确定性区间宽度小、覆盖率高,在校准降雨和验证降雨中径流模拟曲线各项指标表现良好,说明参数优化结果满足模拟要求;优化方法所需时间仅为传统MCMC方法和遗传算法的1%左右,利用这一优势实现了参数动态优化,并应用在径流实时预测中,与静态参数相比,预测精度提高显著,峰值附近的流量变化过程也更为精准。其次,论文在SWMM计算结果和多源地形数据的基础上,通过耦合SWMM与Delft3D-FLOW模型,建立起研究区二维路网行泄模型。对研究区真实降雨-径流事件和五十年一遇、百年一遇设计暴雨情景进行内涝演进分析,结果表明道路在排水过程中承担了重要作用,管网设计能力不足是道路出现径流行泄的重要原因,地形是路网行泄的主要控制因素。最后,基于建立的精细路网行泄模型,以排水安全性为约束条件,研究了山地城市路网行泄通道的构建方法和设计流程,通过调整道路泄流量以及纵坡度、坡向,在保证安全的同时尽可能增强其排水能力。百年一遇暴雨情景下,研究区路网调整后的模拟结果显示,路网行泄风险基本消除,各行泄出口排涝量之和相当于一个排水分区的排口,占涝水总量的86.97%,说明调整后的路网基本解决了研究区内涝问题。

关键词：内涝防治降雨-径流模型参数优化代理模型行泄通道

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基于GIS的小流域分布式降雨—径流模型研究

基于GIS的小流域分布式降雨—径流模型研究

引用

作者：秦将为兰州大学

学位级别：硕士

西北干旱半干旱地区生态环境日益恶化,要扭转或缓解这种趋势,需要进行景观生态规划.建立流域尺度的景观生态水文模式被认为是进行景观生态规划的必要条件.在所建的生态水文模式中,土壤水分是主要胁迫因子,降雨为土壤水分主要的输入,径... 详细信息

西北干旱半干旱地区生态环境日益恶化,要扭转或缓解这种趋势,需要进行景观生态规划.建立流域尺度的景观生态水文模式被认为是进行景观生态规划的必要条件.在所建的生态水文模式中,土壤水分是主要胁迫因子,降雨为土壤水分主要的输入,径流是土壤水分的主要输出.鉴于土壤水分是生态条件的控制因子,而径流是人为干扰下生态条件变化的最敏感反应,该文研究的重点放在定西安家沟小流域(2.88km<\'2>)人为活动(土地利用)对径流的影响上,以理解土地利用对土壤水分的干扰.我们理解人为活动对土壤水分的干扰,有助于在将来的景观生态规划中将其负作用降到最低和将生态恢复到最佳.在西北黄土高原,目前所研制的流域水文模型的大部分是集总式模型,即模型中没有考虑栅格之间的水流路径.该文试图利用地理信息系统的空间分析功能和数字高程模式的空间资料提取功能,来模拟定西安家沟小流域径流的时空变化.因为流域面积较小,该研究未对雨强作地形调整.坡面产流采用较为简单的SCS模型,该模型主要参数CN值(曲线数)通过小区观测资料计算获得.坡面汇流中采用运动波模型,检验表明模拟结果在允许误差范围(15%)以内.河道汇流采用马斯京根演算法.由于现有的GIS软件对建立基于过程的模型支持有限,所以该文通过编制C语言程序,采用数值计算方法获得每个时刻径流量的空间分布.我们利用1989年6月13日降雨径流资料对模拟结果的检验表明,模拟的精度可以接受.最后,我们还检验了径流输出对于每个输入参数的敏感度.结果表明,在运动波模型中,曼宁系数对流量过程线有较大影响.当曼宁系数较大时,栅格汇流时间变长,径流时间变长,洪峰时间滞后;当曼宁系数较小时,结果正好相反.在马斯京根模型中,蓄留系数K对输出很敏感.K值变化所引起流量过程线变化特征和曼宁系数相似.该文以建立安家沟小流域分布式降雨—径流模型为目标,以GIS和计算机数值模拟为技术手段,采用SCS产流模型和运动波以及马斯京根汇流模型模拟了该流域径流量的时空分.该文还考察了模型中的参数对流域产、汇流的影响,获得了一些结论,部分结论应该对发展流域尺度生态水文模型和侵蚀模型有一定的意义.

关键词：降雨-径流模型运动波马斯京根演算法地理信息系统

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基于PEST的HSPF水文模型多目标自动校准研究

引用

自然资源学报 2014年第5期29卷 855-867页

作者：高伟周丰董延军郭怀成彭俊台徐鹏赵磊北京大学环境科学与工程学院水沙科学教育部重点实验室北京100871 北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 珠江水利委员会珠江水利科学研究院广州510611 中山大学地理科学系广州510275 安徽师范大学环境科学与工程学院安徽芜湖241002 云南省环境科学研究院云南省高原湖泊流域污染过程与管理重点实验室昆明650034

参数校准是流域水文模型构建的关键步骤之一。针对HSPF水文模型,系统梳理并形成PEST-HSPF多目标自动校准的输入、输出、交互、迭代和终止等流程,以滇池流域中和子流域为研究对象(数据为1999—2010年日流量),与人工校准(HSPEXP)和单目标... 详细信息

参数校准是流域水文模型构建的关键步骤之一。针对HSPF水文模型,系统梳理并形成PEST-HSPF多目标自动校准的输入、输出、交互、迭代和终止等流程,以滇池流域中和子流域为研究对象(数据为1999—2010年日流量),与人工校准(HSPEXP)和单目标校准做对比分析。结果表明:①提出的以日流量、月流量和流量频率的偏差最小化为目标函数、各目标初始偏差的倒数为权重的校准思路,可实现相对人工、单目标更好的模拟精度、变化趋势和一致性;②人工校准擅长于把握径流总量和年际变化趋势,但对于日径流过程(精度和变异性)改进效果有限;③多目标自动校准不仅平衡了3类目标函数的偏差贡献,还能一定程度上继承各目标函数的优势,在捕捉日月总径流量、整体变化趋势、局部变异性、不同保证率特征值上表现出可靠的特征。

关键词：降雨-径流模型参数估计自动校准人工校准流域管理

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不透水面数据自动提取的遥感技术方法

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中国给水排水 2020年第23期36卷 101-107页

作者：易翰枫卿晓霞赵劲翔重庆大学环境与生态学院重庆400045 重庆大学土木工程学院重庆400045

高效准确地提取不透水面数据对提高降雨径流模拟效率和精度至关重要。针对中低分遥感(RS)影像存在混合像元、高分RS影像具有光谱局限性的不足,以重庆某小区为研究对象,通过遥感指数法扩充光谱波段,使研究区域易错分地类与其他地类的可... 详细信息

高效准确地提取不透水面数据对提高降雨径流模拟效率和精度至关重要。针对中低分遥感(RS)影像存在混合像元、高分RS影像具有光谱局限性的不足,以重庆某小区为研究对象,通过遥感指数法扩充光谱波段,使研究区域易错分地类与其他地类的可分离性得到明显增强,其平均最小分离度由扩充前的1. 26、0. 16和0. 69分别增大到3. 29、4. 74和8. 89,整体平均最小分离度由0. 70增大至5. 64;基于eCognition Developer平台,采用FNEA算法、K最邻近算法实现了面向对象的不透水面数据自动提取;用混淆矩阵进行精度计算,得到分类总体精度为82. 98%、Kappa系数为0. 75、不透水面的用户精度为94. 85%;研究区域的SWMM模拟结果得到纳什效率系数(NSE)为0. 92,径流峰值误差为9. 56%,峰现时间误差为0,表明该方法不仅自动化程度高、时效性强,而且模拟精度高,尤其适用于手动提取基本不具备可行性的大尺度区域不透水面数据的提取。

关键词：遥感技术不透水面数据提取降雨-径流模型下垫面数据提取

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大规模参数优化算法及其在R-R模型中的应用

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华中理工大学学报 1999年第6期27卷 19-20,23页

作者：姜铁兵沈同林康玲华中理工大学水利水电及自动化工程系

研究并建立一种参数优选的改进遗传算法．该方法是一种隐并行非数值算法，它能较好地处理非线性、多峰、非凸的寻优问题．利用该算法对流域降雨－径流模型的九个参数进行优化，能克服传统优化方法把降雨径流物理过程割裂开来的缺陷；同... 详细信息

研究并建立一种参数优选的改进遗传算法．该方法是一种隐并行非数值算法，它能较好地处理非线性、多峰、非凸的寻优问题．利用该算法对流域降雨－径流模型的九个参数进行优化，能克服传统优化方法把降雨径流物理过程割裂开来的缺陷；同时可求出产汇流过程参数群的值，实现整体优化．计算结果表明，该算法效果令人满意．

关键词：遗传算法参数优化算法降雨-径流模型流域

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水库实时调度新方法

水库实时调度新方法

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作者：杨小柳中国水利水电科学研究院水资源所

该成果由两篇文章构成：文章（Ａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｆｏｒｒｅａｌ－ｔｉｍｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｏｐｅｒａｔｉｏｎ）描述了一个以降雨－径流模型为基础的水库调度方法，它则ＧＲ３模型和ＳＴ方法通过随机系列技术联接而生。其... 详细信息

标准号: 99030651

该成果由两篇文章构成：文章（Ａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｆｏｒｒｅａｌ－ｔｉｍｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｏｐｅｒａｔｉｏｎ）描述了一个以降雨－径流模型为基础的水库调度方法，它则ＧＲ３模型和ＳＴ方法通过随机系列技术联接而生。其中涉及三个关键问题。合理的随机生成数，合理的随机系列长度及合理的终点库容设置。这三个问题的解决提倡了一个新的机库调度方法；文章：（Ａｄｖａｎｃｅｓｉｎｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｆｏｒｓｔａｃｈａｒｔｉｃｒｅｓｅｒｖｏｉｒｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｏｒｙａｎｄａｐｐａｌｉｃａｔｉｏｎ）。该文在总结了动态规划方法的基础上，引入了Ａｒｎｏｌｄ的连续随机方程概念，并借助Ｋｕｒｈｍｅｒ的方法理论对动态规划方法进行改进，有效地避免了维数灾的问题。检供了一个以动态规划方法为基础的水库高度方法。

关键词：水库调度实时降雨-径流模型

来源：评论

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