文峪河水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)研究.pdf

1、洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)是采用現(xiàn)代科技對(duì)水文信息進(jìn)行實(shí)時(shí)遙測(cè)、傳送和處理的專門技術(shù)，它綜合了水文、電子、通信和計(jì)算機(jī)等科學(xué)的最新成果，是防洪決策、水資源優(yōu)化調(diào)度重要的非工程措施。 洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)中的流域水文模型是近幾十年來發(fā)展起來的一種新技術(shù)，它是對(duì)流域上發(fā)生的水文過程建立數(shù)學(xué)模型，然后借助于計(jì)算機(jī)完成整個(gè)降雨徑流過程。本研究基于山西省文峪河流域?qū)儆诎敫珊蛋霛駶?rùn)地區(qū)的實(shí)際，在研究國(guó)內(nèi)外傳統(tǒng)水文模型后，選取了新安江模型、綜合產(chǎn)流模型和改進(jìn)的新安

2、江模型作為產(chǎn)流預(yù)報(bào)模型，將它們和匯流及河道演算模型進(jìn)行組合，構(gòu)建不同的洪水預(yù)報(bào)方案，把這些預(yù)報(bào)方案應(yīng)用于文峪河水庫(kù)流域，取得了較為滿意的預(yù)報(bào)結(jié)果，對(duì)進(jìn)一步合理的開發(fā)研究半干旱半濕潤(rùn)地區(qū)洪水預(yù)報(bào)方案具有積極的作用。根據(jù)預(yù)報(bào)結(jié)果，并對(duì)產(chǎn)流模型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析比較，研究結(jié)果表明：綜合產(chǎn)流模型和改進(jìn)的新安江模型從結(jié)構(gòu)和實(shí)際應(yīng)用中比較適應(yīng)于半干旱半濕潤(rùn)地區(qū)。 流域水文模型的參數(shù)率定是洪水預(yù)報(bào)中非常重要和困難的工作，因?yàn)楹樗A(yù)報(bào)具有高度的復(fù)

3、雜性、模糊性和隨機(jī)性，但它同時(shí)又表現(xiàn)出自身的規(guī)律性，因此，模型參數(shù)的率定對(duì)洪水預(yù)報(bào)的精度非常重要，為了盡可能提高預(yù)報(bào)精度，本文簡(jiǎn)要的介紹了概念性流域水文模型參數(shù)優(yōu)選的目標(biāo)函數(shù)與參數(shù)優(yōu)選算法；并結(jié)合人工調(diào)優(yōu)，以使預(yù)報(bào)結(jié)果盡可能接近入庫(kù)洪水的實(shí)際，產(chǎn)生的偏差盡可能小來確定模型的參數(shù)，當(dāng)然，比較合理、精確的洪水預(yù)報(bào)，應(yīng)建立在與水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)硬件相結(jié)合的基礎(chǔ)之上。 由于水文水資源系統(tǒng)的復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性不斷加強(qiáng)，研究廣度不斷深入，影響因子

4、不斷增加，原有的研究方法和途徑日益困難，僅使用確定性和不確定性方法面臨著許多無(wú)法妥善解決的問題。為此本研究將當(dāng)前國(guó)際上較為流行的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型引進(jìn)文峪河水庫(kù)的洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)中，建立了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)報(bào)模型，作為一個(gè)黑盒子模型，該模型克服白盒子(概念性水文)模型的典型缺點(diǎn)，預(yù)報(bào)精度隨著運(yùn)行時(shí)間的增加不斷提高。此外，在研究中發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練樣本選取的是否得當(dāng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性有重要作用。 洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)同時(shí)又是一個(gè)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)需

5、要現(xiàn)代軟件工程、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)以及其它有關(guān)的知識(shí)。本文用VisualBasic6.0語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了上述概念性水文預(yù)報(bào)模型，用VB和Matlab實(shí)現(xiàn)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的計(jì)算機(jī)編程，數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQLSever2000數(shù)據(jù)庫(kù)。 用于空間數(shù)據(jù)獲取、存儲(chǔ)、管理、分析與表達(dá)的GIS技術(shù)的出現(xiàn)為水文學(xué)模型的建模和求解提供了極大的方便。但由于水文模型與GIS技術(shù)是兩門獨(dú)立發(fā)展起來的技術(shù)，他們之間的集成，如模型參數(shù)的自動(dòng)提取、時(shí)間維問題、模型計(jì)算過程的視覺