石佛寺水库洪水预报及其实时修正方法研究
这是一篇关于石佛寺水库,大伙房模型,洪水预报,实时校正,模型参数率定系统的论文, 主要内容为洪水灾害已经成为制约我国经济发展的重要因素之一,给人们的生产生活带来了严重的威胁。洪水预报是解决防洪减灾问题的重要非工程措施。石佛寺水库是辽河干流上唯一的防洪控制工程。石佛寺水库建成时间不长,目前尚无可以指导水库防洪调度的洪水预报方案,且流域上游支流已建成多座大型水利工程导致洪水预报十分复杂。因此,开展石佛寺水库以上流域的洪水预报方案研究极其迫切。针对这一问题,本文以石佛寺水库流域为研究对象,研究了适合石佛寺流域特点的洪水预报方法,建立了符合石佛寺入库洪水变化规律的实时洪水校正模型,并设计开发了相应的洪水预报模型参数率定系统,为辽河流域防洪调度提供决策支持。本文的主要研究内容和成果如下： (1)分析石佛寺流域的水文特性和下垫面条件,选择大伙房模型作为石佛寺水库的洪水预报模型；根据石佛寺流域特点,将石佛寺流域划分为4个子单元,建立石佛寺水库洪水预报方案,并使用粒子群算法与人工试错法相结合对模型参数进行优选。 (2)针对一组模型参数可能无法反映所有洪水特点的情况,以松树子单元作为研究对象,利用模糊聚类ISODATA模型对历史洪水进行聚类,并采用基于综合信息的模糊推理方法对洪水类型进行在线识别,将两种方法相结合进行实时洪水分类预报研究。 (3)针对洪水预报中普遍存在的系统误差和石佛寺水库洪水预报过程误差,建立了基于知识和经验的洪水预报校正模型。模型首先采用回归分析法对错时段演进的洪水过程进行坦化修正和用抛物线法修正洪峰；并与自回归最小二乘实时校正方法相结合,实时校正洪水预报过程,以提高预报洪水过程与实际洪水过程的拟合程度。 (4)在B/S构架下,采用JSP、Java、数据库等技术,设计开发了石佛寺水库洪水预报参数率定系统,可以方便的进行模型参数优选与历史洪水模拟,所开发的系统也可应用到类似的预报模型参数率定中。
沈阳市牤牛河洪水预报及雨水情WebGIS系统构建研究
这是一篇关于HEC-HMS模型,洪水预报,WebGIS系统,确定性系数,洪峰流量的论文, 主要内容为沈阳市位于辽宁中部山地向平原过渡区,拥有众多河流水系,但降雨时空分布不均,容易发生洪涝灾害。近几十年来,沈阳市洪水频发,多处河流的堤防都曾经漫溢成灾,如辽河、牤牛河、蒲河、浑河和绕阳河等。这种情况对人民的正常生活造成了严重威胁,甚至造成了财产损失和人员伤亡。作为浑河的主要支流,牤牛河流域在沈阳地区洪水特点更具有代表性。因此,本文以沈阳市牤牛河流域为研究区域,构建了基于HEC-HMS(Hydrologic Engineering Center’s Hydrologic Modeling System)模型的洪水过程模拟方案,同时还搭建了沈阳市雨情WebGIS系统,旨在探索和提供一种有效的洪水预报和防控技术,从而降低洪涝灾害所造成的损失。为了确定洪水模拟方案的合理性,本文根据研究区1967-2019年东陵水文站上游的降雨数据以及历史洪水数据,结合水文气象特点、土壤类型分布和土地利用类型等情况,根据洪水发生的4个过程,建立了基于HEC-HMS模型的洪水过程模拟方案,并采用洪峰流量、径流深、峰现时差和确定性系数4个指标对8场次洪水预报结果进行了精度评定。最终,模拟结果整体上偏好,合格率达到87.5%,达到了甲级预报精度标准。此外,本文还在HEC-HMS模型的基础上,首先基于各观测站所采集的雨情信息数据、河道水情数据、水库水情数据、土壤墒情数据,通过设计相应汛情信息字段表,构建实时汛情信息数据库。在完成数据采集、存储之后,通过node+express搭建沈阳市雨情WebGIS后台数据服务,并设计汛情数据请求接口。最后采用B/S架构基于Vue前端框架及Leaflet地图数据框架构建沈阳市雨情WebGIS系统,实现了实时汛情信息可视化展示及汛情信息数据统计、实时河道水位流量过程线、实时河道水位断面图、实时水库水位示意图、实时土壤墒情信息展示、实时预警等功能。为防汛工作人员能够实时、便捷的获取汛情信息提供了方便,提高了防汛工作人员的工作效率,有效解决了防汛抗旱汛情数据可视化展示及洪水预报中的多个难题。该论文有图45幅,表34个,参考文献66篇。
沈阳市牤牛河洪水预报及雨水情WebGIS系统构建研究
这是一篇关于HEC-HMS模型,洪水预报,WebGIS系统,确定性系数,洪峰流量的论文, 主要内容为沈阳市位于辽宁中部山地向平原过渡区,拥有众多河流水系,但降雨时空分布不均,容易发生洪涝灾害。近几十年来,沈阳市洪水频发,多处河流的堤防都曾经漫溢成灾,如辽河、牤牛河、蒲河、浑河和绕阳河等。这种情况对人民的正常生活造成了严重威胁,甚至造成了财产损失和人员伤亡。作为浑河的主要支流,牤牛河流域在沈阳地区洪水特点更具有代表性。因此,本文以沈阳市牤牛河流域为研究区域,构建了基于HEC-HMS(Hydrologic Engineering Center’s Hydrologic Modeling System)模型的洪水过程模拟方案,同时还搭建了沈阳市雨情WebGIS系统,旨在探索和提供一种有效的洪水预报和防控技术,从而降低洪涝灾害所造成的损失。为了确定洪水模拟方案的合理性,本文根据研究区1967-2019年东陵水文站上游的降雨数据以及历史洪水数据,结合水文气象特点、土壤类型分布和土地利用类型等情况,根据洪水发生的4个过程,建立了基于HEC-HMS模型的洪水过程模拟方案,并采用洪峰流量、径流深、峰现时差和确定性系数4个指标对8场次洪水预报结果进行了精度评定。最终,模拟结果整体上偏好,合格率达到87.5%,达到了甲级预报精度标准。此外,本文还在HEC-HMS模型的基础上,首先基于各观测站所采集的雨情信息数据、河道水情数据、水库水情数据、土壤墒情数据,通过设计相应汛情信息字段表,构建实时汛情信息数据库。在完成数据采集、存储之后,通过node+express搭建沈阳市雨情WebGIS后台数据服务,并设计汛情数据请求接口。最后采用B/S架构基于Vue前端框架及Leaflet地图数据框架构建沈阳市雨情WebGIS系统,实现了实时汛情信息可视化展示及汛情信息数据统计、实时河道水位流量过程线、实时河道水位断面图、实时水库水位示意图、实时土壤墒情信息展示、实时预警等功能。为防汛工作人员能够实时、便捷的获取汛情信息提供了方便,提高了防汛工作人员的工作效率,有效解决了防汛抗旱汛情数据可视化展示及洪水预报中的多个难题。该论文有图45幅,表34个,参考文献66篇。
基于新安江模型的洪水预报系统设计与实现
这是一篇关于洪水预报,水文模型,参数率定,粒子群算法,差分进化算法的论文, 主要内容为自然中水的变化时刻影响着社会的发展,既为各行各业的生产提供必不可少的保障,但又在各个角落时时刻刻威胁着人们的生命财产安全。发布于洪水形成前的洪水预报在防汛抗洪中起着极为重要的作用,同时也是缓解洪涝灾害的有效手段。课题来源于中国水科院水资源所“桂林市防洪及漓江补水水库群生态调度技术研究”项目,主要对青狮潭水库断面进行洪水预报,以降低洪水带来的损失。论文借鉴现有洪水预报系统的相关研究经验,依据软件工程规范,分析系统各方面可行性,阐明其功能性与非功能性需求,并逐步对体系结构、问题域、持久化与界面部分进行设计,本文采用统一建模语言UML(Unified Modeling Language)对系统业务功能进行建模分析,在此基础上,实现对降雨值、洪水流量、方案参数等基础信息的管理功能;同时,针对防汛抗洪、缓解洪涝等问题,本文以新安江水文模型作为预报模型,分析了现有水文模型率定方法,以纳什效率系数为目标函数,采用改进的双种群PSO-DE(Particle Swarm Optimization&Differential Evolution)算法对模型参数进行率定。本文基于B/S三层架构,采用SSM(Spring,SpringMVC,Mybatis)集成框架,开发过程中用到了Bootstrap、Echarts、Jquery等技术,实现了数据管理与洪水预报等业务功能。仿真实验表明,与传统参数率定方法相比,本文所使用的混合粒子群与差分进化双种群算法能够取得更加快速的率定速率;在本文所研发系统中,对桂林青狮潭水库断面进行预报实验,通过收集上游流域雨量站监测的降雨信息,将运算得到的模拟流量与实测流量对比分析可知,基于新安江模型洪水预报算法的预报结果与实际较为吻合。
基于新安江模型的洪水预报系统设计与实现
这是一篇关于洪水预报,水文模型,参数率定,粒子群算法,差分进化算法的论文, 主要内容为自然中水的变化时刻影响着社会的发展,既为各行各业的生产提供必不可少的保障,但又在各个角落时时刻刻威胁着人们的生命财产安全。发布于洪水形成前的洪水预报在防汛抗洪中起着极为重要的作用,同时也是缓解洪涝灾害的有效手段。课题来源于中国水科院水资源所“桂林市防洪及漓江补水水库群生态调度技术研究”项目,主要对青狮潭水库断面进行洪水预报,以降低洪水带来的损失。论文借鉴现有洪水预报系统的相关研究经验,依据软件工程规范,分析系统各方面可行性,阐明其功能性与非功能性需求,并逐步对体系结构、问题域、持久化与界面部分进行设计,本文采用统一建模语言UML(Unified Modeling Language)对系统业务功能进行建模分析,在此基础上,实现对降雨值、洪水流量、方案参数等基础信息的管理功能;同时,针对防汛抗洪、缓解洪涝等问题,本文以新安江水文模型作为预报模型,分析了现有水文模型率定方法,以纳什效率系数为目标函数,采用改进的双种群PSO-DE(Particle Swarm Optimization&Differential Evolution)算法对模型参数进行率定。本文基于B/S三层架构,采用SSM(Spring,SpringMVC,Mybatis)集成框架,开发过程中用到了Bootstrap、Echarts、Jquery等技术,实现了数据管理与洪水预报等业务功能。仿真实验表明,与传统参数率定方法相比,本文所使用的混合粒子群与差分进化双种群算法能够取得更加快速的率定速率;在本文所研发系统中,对桂林青狮潭水库断面进行预报实验,通过收集上游流域雨量站监测的降雨信息,将运算得到的模拟流量与实测流量对比分析可知,基于新安江模型洪水预报算法的预报结果与实际较为吻合。
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