雙超模型改進(jìn)及不確定性研究.pdf

1、太原理工大學(xué)博士研究生學(xué)位論文分類號(hào)密級(jí)太原理工大學(xué)博士學(xué)位論文題目雙超模型改進(jìn)及不確定性研究英文并列題目StudyontheImprovedShuangchaoHydrologicalModelUncertaintyAnalysis研究生姓名：曹玉濤學(xué)號(hào)：B20080068專業(yè)：水力學(xué)及河流動(dòng)力學(xué)研究方向：水文模型導(dǎo)師姓名：孫西歡職稱：教授學(xué)位授予單位：太原理工大學(xué)論文提交日期201611地址：山西太原太原理工大學(xué)太原理工大學(xué)博士研究

2、生學(xué)位論文I雙超模型改進(jìn)及不確定性研究摘要流域水文模型是應(yīng)用物理、數(shù)學(xué)和水文學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)，在流域尺度范圍內(nèi)對(duì)降雨徑流的產(chǎn)、匯流過(guò)程進(jìn)行模擬，最終得到流域出口斷面的徑流過(guò)程。自流域水文模型提出以來(lái)，在洪水預(yù)報(bào)、水資源管理及風(fēng)險(xiǎn)分析等方面得到了廣泛應(yīng)用。流域水循環(huán)過(guò)程是一個(gè)非常復(fù)雜的水文過(guò)程，并且在這個(gè)過(guò)程中伴隨著許多未知和不確定因素，因此水文模型描述的水文過(guò)程不得不建立在物理簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)上；此外，模型的輸入誤差和模型參數(shù)“異參同效”現(xiàn)象

3、的存在，都導(dǎo)致水文模型在模擬或預(yù)報(bào)時(shí)存在較大的不確定性。我國(guó)的水文預(yù)報(bào)多為確定性的，模型不確定性的研究處于起步階段，因此，本文開展的水文模型的不確定性研究，有助于完善預(yù)報(bào)理論、為防洪調(diào)度決策提供依據(jù)，具有一定的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。目前，國(guó)內(nèi)外流域水文模型的研究中，對(duì)半干旱半濕潤(rùn)地區(qū)研究的較少。本文選取在山西省應(yīng)用較廣，適用于半干旱半濕潤(rùn)地區(qū)的雙超模型進(jìn)行研究，指出模型中存在的問(wèn)題，重點(diǎn)改進(jìn)了雙超模型的結(jié)構(gòu)，并在雙超模型基礎(chǔ)上構(gòu)建了新的模

4、型──改進(jìn)雙超模型。在模型參數(shù)優(yōu)選時(shí)，本文提出了新的參數(shù)優(yōu)選方法──參數(shù)自適應(yīng)DE混合算法，并用于改進(jìn)雙超模型的參數(shù)優(yōu)選。此外，還研究了模型參數(shù)不確定性分析、模型綜合不確定性分析及概率預(yù)報(bào)等問(wèn)題，這些研究為半干旱半濕潤(rùn)地區(qū)水文模型的積極開展具有一定理論意義和重要實(shí)用價(jià)值。本文的主要內(nèi)容及研究成果如下：（1）對(duì)在山西省應(yīng)用較廣的雙超模型深入地分析，指出模型中存在的問(wèn)題，在雙超模型的基礎(chǔ)上改進(jìn)雙超模型結(jié)構(gòu)：改進(jìn)了原雙超模型中的Rids方程入