一种新的水文频率计算方法

简要介绍了当今先进的科学与工程计算软件MATLAB。分析探讨了使用MATLAB进行水文频率计算的原理:借助伽玛分布,采用极大似然法估计P-III型分布的参数;用伽玛累积分布函数计算理论频率;普通频率坐标转化为其位置坐标的方法;以人机交互的方式通过屏幕配线确定模型的参数。最后,通过一个实例说明了水文频率计算的具体方法。应用MATLAB进行水文频率计算,不仅语言简洁、容易操作,而且计算速度快、精度高,并具有较好的实用性和通用性。

非线性马斯京根模型参数优化的混沌模拟退火法

提出了用混沌模拟退火法估计非线性马斯京根模型参数的优化算法。该算法将混沌优化的粗搜索、细搜索的两阶段搜索规则与模拟退火的启发式规则相结合进行参数的优化估计,既保证了解的全局最优性,又保证了最优解的精度。通过实例计算,并与文献方法计算的结果对比分析,表明该方法具有适应性强、求解精度高的特点。

实时洪水预报中的组合预测模型方法

通过分析最优加权组合预测模型的基本原理,提出了差分模型和衰减记忆最小二乘递推算法的组合预测模型,并将该模型应用到实时洪水预报中。结果表明:①最优组合预测模型比各单个预测模型精度高,稳定性较好;②提高单个预测模型的精度是提高组合预测模型精度的关键;③组合预测模型的实时洪水预报效果较好。

洪水涨落影响下水位流量关系单值化新方法

针对受洪水涨落影响的水位流量关系,分析了水位和比降的变化与断面流量变化之间的关系。将洪水水位过程线简化为三角形的前提下,导出了稳定流的流量与受洪水涨落影响时同一水位下的两个流量之间的计算公式,并利用该公式对受洪水涨落影响的水位流量关系进行单值化处理。实例应用表明,新方法简洁、高效、精度高。

基于差分模型和最小二乘法的组合预测模型在实时洪水预报中的应用

洪水预报系统因其动态性、不确定性,加大了洪水预报的难度,一直以来许多水文工作者致力于洪水预报的研究工作。最优组合预测模型具有最大信息利用原则和最小均方误差原则的特点,因而被广泛地运用在预报上。在洪水预报中,递推最小二乘算法是对洪水预报模型的参数进行校正的一种实时洪水预报方法。分析了最优加权组合预测模型的基本原理,提出了差分模型和衰减记忆的最小二乘递推算法的组合预测模型,并将该模型应用到实时洪水预报中。实例应用表明,所建立的预测模型具有较高精度和较好稳定性的特点,为实时洪水预报提供了一种新的途径。

基于门限回归的稳定水位流量关系曲线定线方法

本文采用基于时间序列与动态数据处理的门限回归方法改进现有的单一线的定线方法,通过实例研究表明,新方法较现有的方法精度更高、稳定性更好。

基于混沌模拟退火法的非线性马斯京根模型参数率定方法

本文在分析一些已有的马斯京根模型参数率定方法不足之处的基础上,提出了一种基于混沌模拟退火法的非线性马斯京根模型率定的新方法,同其它方法相比,该法具有求解精度高、计算速度快以及适应性强的特点。最后,通过具体仿真计算,验证了该方法的正确性,从而为非线性马斯京根模型参数估计提出了一种十分有效的方法。

基于多层递阶和回归分析的单一水位流量关系曲线高水延长方法

测站的水位流量关系由于受到多种因素的影响,没有固定的曲线线型,使得水位流量关系曲线的延长变得较为困难。多层递阶方法将预测系统视为动态系统,具有跟踪系统时变参数的特性,但没能考虑高相关影响因子的重要性。回归分析考虑到了高相关影响因子的重要性,但由于采用定常参数建模,不能反映动态系统时变参数的特性。将多层递阶方法和回归分析方法结合起来,用于单一水位流量关系曲线的高水延长。方法克服了传统的单一水位流量关系曲线高水延长时线型的需要选择、精度难以控制、效率低和不易程序化等缺点,为单一水位流量关系曲线的高水延长提供了一种新途径。

水位流量关系曲线高水延长方法新探讨

针对传统的单一水位流量关系曲线高水延长方法的缺陷,以泗洪站为例,采用多层递阶和回归分析相结合的方法,对稳定水位流量关系曲线进行了高水延长计算。结果表明,该模型精度较高,并可通过计算机编程计算,提高了工作效率。

基于霍顿下渗公式超渗产流计算几个问题的探讨

用霍顿下渗公式进行超渗产流计算,用迭代算法根据流域土壤含水量计算相应的下渗能力时发现:当土壤含水量较小时,迭代计算正常;当土壤含水量居中时,易发生迭代震荡现象;当土壤含水量较大时,极易发生迭代计算出错情况。对此,分析了迭代震荡和迭代计算出错的原因;提出了用算术平均法减小迭代震荡的问题;用限制震荡幅度结合算术平均法解决迭代计算出错的问题;同时,推导出了超渗产流模式下流域平均蓄水容量与霍顿下渗公式中三参数间的经验关系式。

基于改进模式搜索法的马斯京根法模型参数率定方法

为了提高马斯京根法模型参数率定方法的效率和精度,分析了已有的模型参数优化方法—模式搜索法的不合理之处,并对其进行了改进,利用改进后的模式搜索法率定马斯京根法模型的参数。实例应用结果表明,改进后的模式搜索法率定马斯京根法模型参数,不仅克服了传统方法的不足,且具有精度高、迭代收敛速度快的特点。

我国水资源管理现存的主要问题及对策

水资源管理体制性障碍、水法律法规不健全、新理论新技术发展滞后、水价偏低等是现存于我国水资源管理中的主要问题,对此,本文提出了强化管理、深化改革的可持续发展水资源管理建设的对策。

改进的洪水涨落影响水位流量关系整编校正因素法

针对洪水涨落影响下水位流量关系整编常用方法存在的不足,分析了当前不同的洪水涨落影响水位流量关系整编研究方法的优缺点,基于洪水涨落影响下水位流量关系,推导出了同水位条件下用涨水和落水两个不稳定流流量表示稳定流流量的公式、用涨水和落水时两个不稳定流比降表示稳定流比降的公式及用涨水和落水两个不稳定流的附加比降表示稳定流比降的公式,并以推导出的公式为基础,改进了已有的洪水涨落影响下水位流量关系整编的校正因素法,改进后的方法理论性强、原理简单、计算方便,为工程实践提供了一种新途径。

不连序系列的动态加权优化适线法

针对现行水文频率计算存在的3个问题,频率曲线各段拟合精度存在差异、采用矩法计算不连序系列统计参数前提假设及区别一般洪水与特大洪水假设的合理性,针对性地提出了解决问题的方法,即采用模糊数学原理估计适线法参数初值、根据隶属度大小区别特大洪水与一般洪水、依据洪水大小不同动态加权优化适线法。最后结合实例,采用加权的优化适线法进行频率计算。结果表明,所提方法可行,且精度较高,在工程实践上可参考应用。

灰色双向差分模型在地下水动态预测中的应用

应用双向差分方法建立GM(1,1)灰色预测模型,并用于地下水动态预测中。实例应用结果表明,该方法对具有波动性和周期性的地下水动态预测时,比传统的灰色模型更有效。

门限回归与BP网络相结合的单一线法研究

为更好地反映测站水位流量关系所固有的规律,提高水位流量关系模拟的稳定性和精度,分析了影响单一线法定线与推流精度的几种因素,在采用门限回归建模、BP网络建模的基础上,分析探讨了将门限回归与BP网络结合起来的方法:先用门限回归模型将实测样本分段,再用BP网络对各分段样本进行非线性拟合。实例研究表明:该方法克服了单独使用门限回归方法因分段数不足而无法较好地模拟总体的非线性规律,以及当实测样本存在突变和分段规律时BP网络方法本身无法对其甄别的缺陷,较其他两种方法精度更高、效果更好,丰富了目前现有的稳定水位流量关系分析的单一线法,可在工程实践中尝试应用。

受洪水涨落影响的水位流量关系研究

针对洪水涨落影响的水位流量关系,研究并指出以往研究中存在的瑕疵。重新推导了受洪水涨落影响的同水位稳定流流量与不稳定流流量之差和不稳定流流量之间的微分式,推导了受洪水涨落影响的同水位稳定流流量与不稳定流流量之间的关系式。从新的角度再次证明了同水位的不稳定流流量与稳定流流量之差和不稳定流流量之间具有函数关系,其对洪水涨落影响的水位流量关系资料整编具有一定意义。

谢尔曼单位线识别新方法

分析了传统的谢尔曼单位线推求方法易出现锯齿、多峰和负值的不合理现象的原因,提出了谢尔曼单位线识别的两步法:1采用约束的非线性最小二乘法识别单位线,以消除单位线出现负值的可能;2采用离散傅里叶级数对第一步的结果实施光滑,以消除单位线的锯齿和多峰现象,最后给出了一个计算示例。结果表明,新方法克服了传统方法识别单位线的不足,在工程实践上可以参考应用。

林冠对降雨截留能力的研究

林冠截留能力是指在理想条件下林冠枝叶对任意降雨量的最大吸附量,随降雨量的增加而增加。当降雨量足够大时,林冠截留能力就等于林冠截留容量。所以,林冠截留容量是林冠截留能力的最大值。借鉴水文学中蓄满产流理论,构建林冠截留降雨能力模型。此外,结合一个具体林分的实测资料,介绍了林冠截留能力的近似确定方法,并与模型的模拟结果进行了比较。结果表明,两者非常吻合,表明文章建立的林冠截留能力模型是有效的,可以用于评判和比较不同林分对降雨截留作用的大小。

雪松对降雨截留容量的试验研究

提出了树冠对降雨截留容量的概念,截留容量不仅反映树冠特征对降雨截留作用的大小,还可以用于不同林分之间的比较。通过对雪松树冠截留降雨的观测资料,近似确定出了雪松截留容量与降雨量的关系。借鉴水文学中"流域蓄水容量面积分配曲线"概念,建立了雪松截留容量与降雨量的半经验公式,给出了公式中3个参数的确定方法,经检验效果较好。