基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的洪水預(yù)報(bào)模型研究.pdf

1、本文首先系統(tǒng)的介紹了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本概念、原理以及運(yùn)行過(guò)程等基本理論，以及采用Matlab神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的方法。 然后深入分析了黃河下游的水沙特點(diǎn)及趨勢(shì)，以及洪水特點(diǎn)和趨勢(shì)，認(rèn)為黃河下游年均流量和輸沙率呈明顯的下降趨勢(shì)，年均含沙量變化不大，預(yù)計(jì)未來(lái)黃河下游天然來(lái)水量仍將呈下降趨勢(shì)，入黃泥沙將持續(xù)減少。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的提高，未來(lái)黃河天然徑流將趨于年內(nèi)均勻化，大洪水出現(xiàn)幾率和洪水量級(jí)大小必將進(jìn)一步降低

2、?，F(xiàn)有防洪非工程措施不能滿足越來(lái)越難以滿足日益提高的防災(zāi)減災(zāi)的實(shí)際需要，無(wú)法妥善解決所面臨的問(wèn)題。 在前文基礎(chǔ)上，結(jié)合水文水資源專業(yè)知識(shí)，本文采用Matlab神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱，編寫(xiě)Matlab程序建立BP網(wǎng)絡(luò)洪水預(yù)報(bào)數(shù)學(xué)模型。以黃河下游高村－濼口河段為例，分別研究了單輸入單輸出的水位、流量洪水預(yù)報(bào)模型，雙輸入雙輸出的水位流量洪水預(yù)報(bào)模型，以及多泥沙河流的水沙預(yù)報(bào)模型。 模型算法優(yōu)良，引入延遲單元，體現(xiàn)了洪水傳播的延遲效應(yīng)，

3、使網(wǎng)絡(luò)能夠獲得洪水時(shí)段變幅的信息，有效提高了網(wǎng)絡(luò)對(duì)洪水過(guò)程的擬合精度和預(yù)報(bào)精度。實(shí)例計(jì)算表明，這種模型所需水文資料少，建模簡(jiǎn)單，運(yùn)算速度快，運(yùn)算時(shí)間短，預(yù)報(bào)精度高，在洪水到來(lái)時(shí)能夠根據(jù)實(shí)測(cè)上游資料快速準(zhǔn)確預(yù)報(bào)下游相關(guān)水文要素，有利于提前采取必要的防洪調(diào)度等措施。因此對(duì)于汛期洪水預(yù)報(bào)，特別是水文資料較少或難以取得的地區(qū)，具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。在模型計(jì)算中還討論了不同算法，不同參數(shù)選擇對(duì)模型模擬精度和預(yù)報(bào)精度的影響，并得到了一些有益