沙丘前沿区降雨径流预报方法研究
三峡库区降水—径流关系及径流量预报模型研究

水文站至下游水文站的传播时间 ,具体如下: ) 1金
沙 江一 长 江 寸滩 ( 山一 寸 滩 )6h ) 江 流 域 屏 3 ;2 岷 ( 高场一 寸滩 )4h3 沱 江流 域 ( 3 ;) 富顺一 寸滩 )9h 2 ; 4嘉 陵江水 系 ( 碚一 寸滩 ) ;) ) 北 6h5 寸滩一 三峡 1— 8
通信作者 :陈海 山, , 男 教授 , 博士生导师 . — a :a hn n i . u n E m i h i a@ u t d . l s se c
1 期
邬
昀等: 三峡库 区降水一径 流关系及径流量预报模型研究
4 7
图 1 三峡水库 降水 区间与水文站的对应关系
表 1 各 流 域 出 口水 文 站 与 上 游 降 水 区 间及 水 文站 的对 应 关 系
2 宜 昌市气象局 , . 湖北 宜昌 4 30 4 00
20 4 104
摘
要: 利用 20  ̄2 0 0 0 0 7年长江上游各分流域 面雨量实测资料 、雷 达遥测 面雨量资料 以及各水 文站的历史 资
料 , 流域降水量 、 对 洪水传播时 间 、 径流数据 以及 基流值进行 了针对性 处理 ; 通过单 日产 流 P+ R 降水量加 前 日 卜 ( 期影响雨量一径流 ) 析和场次洪 水总量 c P( 分 _日径流 系数一前 期影响雨 量 ) 析 , 分 结合各 分流域拟合效 果及检 验, 研究 了三峡库 区降水一径 流关系 , 明采用 雷达遥测 的降水数据 作为 降水 量输入来 预报各分 流域未来 时段 证 内产流量是最佳选择 , 由此建立 了三峡库区径流量的预报模 型 。 关键词 :三峡水库 , 降水 , 径流量 , 预报模型。
只表 明该 耦 合方 法 的应 用是 可 以接受 的 , 且具 有一
山丘区小流域暴雨洪水分析计算方法应用研究开题报告

山丘区小流域暴雨洪水分析计算方法应用研究开题报告一、研究背景暴雨洪水是我国山区经常遇到的天气灾害之一,给山区经济和生活带来了很大的损失。
山丘区小流域暴雨洪水分析计算方法是对小流域暴雨洪水进行预测和分析的关键技术之一,具有重要的理论和实践意义。
二、研究内容本研究将针对山丘区小流域暴雨洪水分析计算方法的应用,具体包括以下研究内容:1. 分析小流域暴雨水文特征,根据实测降雨的空间分布和时间分布确定小流域面平均降雨量。
2. 确定小流域的地形、土壤及植被等基本信息,并对小流域进行划分,确定计算的流域面积和径流面积。
然后,采集流量资料,建立小流域径流量的水文模型。
3. 比较分析不同的降雨径流计算方法(如水文曲线法、单位线法等方法),选择适合该小流域的计算方法。
4. 应用所选的计算方法,计算得到小流域的暴雨洪水过程参数,包括洪峰流量、洪水流量、洪水时程等参数。
5. 建立小流域暴雨洪水模型,模拟小流域洪水过程,验证所选计算方法的适用性和精度。
6. 对小流域的暴雨洪水进行预测,提出相关预防措施,减少洪水灾害带来的危害。
三、研究意义本研究将对山丘区小流域暴雨洪水分析计算方法的应用进行系统研究和探索,将会具有以下意义:1. 为山区暴雨洪水预警和防灾减灾提供重要的技术支持,提高山区经济和生活的安全水平。
2. 为小流域暴雨洪水分析计算方法的选取提供参考,指导暴雨洪水分析研究的方法和技术的进一步改进和完善。
3. 探索小流域暴雨洪水在水文模型、计算方法和数值模拟方面的问题,为相关学科领域的理论和实践提供有益的参考。
四、研究方法本研究采用实验室模拟和数值模拟相结合的方法,通过搜集相关实测资料和地理信息,建立小流域暴雨洪水模型;然后,使用实验室试验方法对模型进行验证和优化,最后,进行实地观测和实地试验,对模型进行调整和验证。
五、研究计划本研究拟分为以下几个阶段完成:1. 研究文献综述和基础知识,确定研究方向和研究重点。
2. 收集小流域暴雨洪水样本资料和现场水文资料,初步建立小流域暴雨洪水模型。
分布式水文模型结合气象预报方法初步探讨——以三峡区间实时洪水预报为例

有 明确 物 理 意 义 的 模 型 参 数 , 用 三 峡 区 间 2 1 年 5— 月期 间 的 气 象预 报 信 息 , 讨 该 区 域 实 时 洪 水 预 报 利 01 6 探
方法 , 以及 不 同预 见 期 的 洪 水 预 报 精 度 。结 果 表 明 , 布 式 水 文 模 型 与 气 象预 报 数 据 结 合 , 够 较 好 地模 拟 该 分 能 区 间 的 洪 水 过 程 。 该 方 法在 一 定预 见期 内能 够 对 实时 洪 水 过 程 进 行 预 报 , 报 精 度很 大 程 度 上 取 决 于 降 水 预 预
水 所 占比例较 大 , 洪水 年 份 最 高 能 占到 整 个 人 库洪 大 水 的 13 而这 部分 洪水 是直 接 汇 入库 区水 域 的 , /, 对水 库 的防洪 安 全调 度影 响较 大 。 目前三 峡 区间支 流上 为
数不 多 的水 位流 量 站 , 监 测 的这 部 分 入 库 洪 水 信 息 能 的 时效性 较 短 , 不 全 面 ( 峡 区 间约 7 % 的 面 积 未 且 三 0 被水 文 站控 制 ) 只 能 采用 降雨 径 流模 型 , , 以三 峡 区间
l
流域水文计算模块
布设 的雨 量 站观 测 值 为输 入 条 件 , 进 行 区间 入 库 洪 来
水 预报 。通 过 改 进 降 雨 径 流 模 型 或 增 设 更 多 的 雨 量 站 , 利用 雷达 测雨 … , 捕 获更 为全 面 的降 雨 信 息 , 或 来
只能提 高 洪水 预报 精度 。而 要想 提 高洪水 预报 的时效
个 子 流域 中利用 网格形 成 的 D M, 河 口到 河源 将 E 从 子流 域划 分为 一系 列 的汇 流 区 间 , 将 一个 汇流 区间 并
基于AE-RCNN的洪水分级智能预报方法研究

2023年9月水 利 学 报SHUILI XUEBAO第54卷 第9期文章编号:0559-9350(2023)09-1070-10收稿日期:2023-03-14;网络首发日期:2023-09-19网络首发地址:https:??kns.cnki.net?kcms?detail?11.1882.TV.20230915.1355.001.html基金项目:国家重点研发计划项目(2022YFC3202501);水利部重大科技项目(SKS-2022002);科技部重点领域创新团队(2014RA4031);国家自然基金委创新团队(51621092)作者简介:苑希民(1968-),教授,主要从事防洪减灾与智慧水利研究。
E-mail:yxm@tju.edu.cn通信作者:田福昌(1989-),副研究员,主要从事防洪减灾与智慧水利研究。
E-mail:tianfuchang@tju.edu.cn基于AE-RCNN的洪水分级智能预报方法研究苑希民1,2,李 达1,2,田福昌1,2,何立新3,王秀杰1,2,郭立兵4(1.天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300350;2.天津大学建筑工程学院,天津 300350;3.河北工程大学水利水电学院,河北邯郸 075000;4.宁夏回族自治区水旱灾害防御中心,宁夏银川 750002)摘要:复杂产汇流特性地区使用洪水分级预报方法可提高预报精度,本文提出一种基于自编码器(Autoencoder,AE)和残差卷积神经网络(ResidualConvolutionalNeuralNetwork,RCNN)的洪水分级智能预报方法,使用自编码器和K均值聚类算法实现对原始水文数据的特征提取和洪水分级,通过RCNN模型提升卷积神经网络的有效训练深度,以山东省小清河流域黄台桥水文站为例开展洪水分级智能预报研究。
结果表明应用降维数据聚类的AE-RCNN模型MAE指标、RMSE指标、NSE指标分别为5.04、7.91、0.92,优于CNN模型、RCNN模型和降雨聚类RCNN模型。
黄土高原小流域次降雨侵蚀产沙分段预报模型研究

黄土高原小流域次降雨侵蚀产沙分段预报模型研究于国强;李占斌;鲁克新;张霞【摘要】建立具有广泛适用性的流域尺度侵蚀产沙预报模型是土壤侵蚀和水土保持研究的前沿领域.本文以黄土高原丘陵沟壑区第一副区岔巴沟流域为例,建立了流域侵蚀产沙人工神经网络模型,并运用缺省因子检验法分析各因子对流域侵蚀产沙的敏感程度;建立了基于敏感因子与分形信息维数的流域次降雨侵蚀产沙分段预报模型,并加以验证.研究表明,人工神经网络模型具有较高的精度,能够很好地定量描述流域水沙耦合关系;径流侵蚀功率和径流深对流域次降雨侵蚀产沙的敏感程度与流域地貌形态的复杂程度有关;以分形信息维数为界限,分段引入径流侵蚀功率和径流深,当,Di>0.8308时,采用径流侵蚀功率预测精度要高于采用径流深的预测精度,当Di<0.8140时,采用径流深预测精度要高于采用径流侵蚀功率的预测精度.该侵蚀产沙分段预报模型的建立和方法的提出具有一定的合理性和可靠性,对其他侵蚀产沙模型有一定的借鉴之处.【期刊名称】《土壤学报》【年(卷),期】2010(047)004【总页数】7页(P604-610)【关键词】岔巴沟流域;人工神经网络;分形信息维数;分段预报模型【作者】于国强;李占斌;鲁克新;张霞【作者单位】西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室,西安,710048;西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室,西安,710048;中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨凌,712100;西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室,西安,710048;陕西省环境科学研究设计院,西安,710054【正文语种】中文【中图分类】S157.1小流域是我国水土流失综合治理的基本单元。
建立具有广泛适用性的流域尺度水土流失预报模型是水土流失生态环境建设的迫切需求,也一直是土壤侵蚀和水土保持研究的前沿领域[1-4]。
西北地区未来降水量变化预测

西北地区未来降水量变化预测苏冠芳;张硕新【期刊名称】《人民黄河》【年(卷),期】2016(000)002【摘要】利用MAGGIC/SCENGEN5.3软件中的14个大气环流模型预测了西北地区降水量的变化情况,采用 AR4中A1B-AIM、A2ASF和A1FI情景来模拟未来CO2排放情景。
结果表明:①2050年A2ASF情景下多模型预测西北五省各季节降水量绝对值变化的中位数为-0.2~0.6 mm/d,但预测的极端值范围变化很大;②根据最佳模型预测,最有可能出现干旱的地区及相应季节为陕西的夏季和冬季、甘肃的夏季及新疆的春季、夏季、冬季。
建议使用14个大气环流模型模拟和最佳模型预测的中位数区间作为置信区间以应对西北地区因气候变化出现的极端气候状况;③14个大气环流模型模拟与最佳模型预测降水量中位数在大部分西北地区可能略有增大,但在气温相应升高情况下,可能出现干旱情况。
【总页数】5页(P32-36)【作者】苏冠芳;张硕新【作者单位】西北农林科技大学林学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学林学院,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】P426.6【相关文献】1.西北地区可利用年降水量趋势分析及预测 [J], 吴立君;葛朝霞;曹琨;胡己坤;苗甫生2.湖北省未来30年气温和降水量变化趋势预测 [J], 史瑞琴;陈正洪;陈波3.西北地区近40年降水量和云量的变化及其相互关系分析 [J], 成静;张文军;4.1960—2015年中国西北地区大气可降水量变化特征 [J], 黄小燕;王圣杰;王小平5.西北地区未来10a气候变化趋势模拟预测研究 [J], 冯蜀青; 王海娥; 柳艳香; 郭裕福因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
山丘区小流域暴雨洪水预报预警问题分析及建议
2对 策与建议
. 1多源信 息的融合与利用 2 3 . 2 1 %, 全球 山洪灾害的发生次 数 、 死亡人数、 财产损失分 2
别占洪涝灾 害的 1 2 . 3 5 %、 2 1 . 3 6 %、 8 . 6 8 % … 。 我 国每年 山洪
面 向 山洪 灾害预报 预警研 究 的信 息 主要包括 多源土
息 以及水工建筑物 信息 。 因此 , 可通过低精 度卫星 遥感数 布 、 土壤 类型等信息嘲 。 可通过 建立下垫面特征在流域 内的
据与高精度 L I D AR数据的融合 , 提取并分析 山丘 区小流域 空 间分布数据 库 , 挖掘水文模 型参 数与数据库信息之 间的 下垫 面的各类信息 , 为 山洪灾害水 文模型精细化模 拟以及 定量 关系 , 建 立模 型参数 间的转换 公式 , 实现水文 模型 向
洪 灾害预报预警提供更准确的 降雨信息 。 ( 3 ) 多源下垫 面信 息的融 合 与利 用 。 高精 度激光 雷达
小流域 的典 型特点 , 选择适用性好 植。 使用 L I D AR以及遥感技
( L I D AR)  ̄够 直接获取高精度 三维 地表 信息 、 河道断面信 术 , 能够相对容 易地获取 小流域高精度 D E M 数据 、 植被 分
易雨量 、 水位观测站 已经达到 3 0多万 个 , 建成 了世界最大 能够对 土壤墒情的变化进行 实时的监测 , 卫星 遥感技术结
规 模的雨水情监测站 网 , 基本实现 了局地 强降雨的监测和 合 反演模 型能够 实现土 壤含水量 的高空 间分辨率 计算 。
能够减 小土壤含水量信 息的不确定 信息传输 。 我 国现 有的 山洪灾害预报预 警主要依据实时 降 通过两 者的信息融合 ,
阜新彰北沙丘前沿区降雨径流规律分析
关。 因此. 利用新安江模型模拟降雨径流规律是可行性的。
2 区域 产 流特 征
科尔沁沙地 的原生态为 无数个沙 丘 、 沙地 以及丘间湖
泡、 沼泽组 成 , 中只有 少量 的水 体 以地 下 径流 的形 式 向 之
・
3 ・ 0
2 1年 第 5期 00
表 1 大清沟 以上流域 划分
32 流域 单元的划分 .
出流河 的主要 水源 ; 当降 雨强度 较 大时 , 也会 形 成沙 丘坡 面流, 自下垫面 表层流 入河 道 , 属 于超 渗 雨产 生 的径流 这 过程 捌 。说 明蓄满产流和超 渗产流 在实 际产 流过程 中并不
是孤 立 存在 的 ,这两种 产流 方 式可 能 同时 存在 或相 互转
过程 中, 总计 有 1 场 洪量合 格 , 5 合格率 为 10 有 1 0 %, 2场洪
峰 合 格 , 格 率为 8 %; 于 确定 性 系数 来 说 , 计 有 1 合 0 对 总 1 场 大于 07 .。但有 几场 峰现 时差较大 。 主要是 由资料内插 这 雨量被均化所 致 。因此 , 总体 来说 , 新安 江模 型可 以应用到 该 流域 的次 径流过 程模拟 中。
流特 点 。 自然降 雨的产 流面 积 只是一些小 的水循环体 的 使 组合 。 为地表径 流 的产 流面积 。该产流面 积 由截 然不 同 成 的几种地 貌组成 , 沙丘形成 的陡坡 、 即 陡崖 与河滩 ( ) 。 阶 地
西长 5 m、 0k 南北宽 1 k 面 积 约 70k 2 5 m、 5 m 的沙丘 区 , 多
从是 否为湿润或 干旱地 区来判 断 , 这与 下垫 面情况 密切相
新安江模型要求以降雨、蒸散发能力作为系统输入 。 各单元流域蒸发资料取后新秋、闹德海两站 2 m蒸发 0c 资料折算成陆面蒸发 。其平均值作为本区域实际蒸发能
降雨径流模拟与洪水频率分析中的不确定性研究
降雨径流模拟与洪水频率分析中的不确定性研究不确定性是指实际与估计之间的不同。
不确定性研究对估计值在实际中的应用具有重要意义。
因此,在工程水文学中,不确定性研究已经成为一个重要的研究课题。
降雨径流模拟对水资源配置、洪水模拟' 水库调度等都具有重要的意义。
降雨径流模拟需要输入数据和水文模塑。
不同的降雨径流模型具有不同的模型结构,因此使用到的数据也有所不同。
这些数据可以通过地面站点' 卫星遥感等方式获取。
本文主要对遥感数据模拟降雨径流过程中的不确定性进行研究。
洪水频率分析可以使用暴雨资料和流量资料,另外还可以考虑古洪水'可能最大洪水或可能最大降雨。
洪水频率分析受数据序列长度' 数据选择不确定性' 数据序列代表性' 概率分布模型选择不确定性' 概率分布模型参数不确定性' 气候变化' 洪水变量相关性等因素的影响。
本文主要从以下三个方面对洪水频率分析中的不确定性进行研究。
第一,气候变化造成的不确定性。
第二,洪水变最相关性造成的不确定性(例如洪峰和洪量的相关性)。
第三,综合洪水频率估计不确定性。
主要研究成果与结论如下。
第一,对全球陆面数据同化系统(简称为:GLDAS/Noah)的输入数据、输出数据、数据季节变化和空间变化的不确定性进行了研究。
为了定量地分析气象数摇不确定性对模拟水和能量通量的影响,研究了一个气象数据模拟水和能量通量不确定性最化框架。
一个基于水和能量半衡的分布式水文模型用于不确定性评估中。
在碧流河流域的研究结果表明,GLDAS/Noah气温和湿度数据具有很好的精度,但是高估太阳辐射和风速。
对于高估的数据,研究提出了修正公式。
对修正公式的有效性进行了验证,结果表明修正数据模拟的流帚和陆地表面温度数据准确性提高显菩。
星化太阳辐射和风速不确定性对模拟水和能星通量的影响结果发现,对于蒸发、陆而温度和表层土壤湿度,在较热的月份太阳辐射的影响最大:而对于径流,太阳辐射数据、风速及水文模型的结合影响最大。
河南省山丘区小流域洪水预报系统研究及应用
( He n a n P r o v i n c e Wa t e r C o n s e r v a n c y I n f o r ma t i o n C e n t e r , Z h e n g z h o u 4 5 0 0 0 3, C h i n a )
t h e l f o o d f o r e c a s t i n g t i me l i n e s s b y h i g h s p e e d a n d s t a b l e c a l c u l a t i o n .B a s e d o n t h e DE M d a t a,t h i s p a p e r d e t e r mi n e s t h e s c o p e o f t h e d i v i s i o n a n d
时推 演 , 通过高速 、 稳 定 的计 算 保 证 了洪 水 预报 的 时 效性 ; 以D E M 数 据 为基 础 , 实现 了 省级 行 政 区 划 范 围 内 的 小 流 域 划
分、 小流域单位线的确定 , 是 大尺度数字流域构建技 术的突破 ; 系统对 实时洪水预报 、 断面告警 、 预估 降雨模 拟、 水库调 度 等多种应 用模 式进行 了综合 集成 。实际应用结果表 明, 该 系统在 豫 西山 区 2 0 0 0年 、 2 0 1 1年 、 2 0 1 2年暴雨 洪水 灾害防御 中发挥 了重要 作用, 取得 了显著的经济社会和 生态效益 。
摘
要: 采用数 字高程模 型、 分布式水文预报模 型、 D E M技术 、 计算机仿 真计 算等信 息技术 , 对河 南省 山丘 区小流域洪水
预报方法进行 了分析研 究。把 无资料 小流域 单位线 、 无资料 河段 洪水演算模 型参数估算方法 用于洪水过程模拟 , 解决 了
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qaie fr rdco wt ul d o pe itn i D t mi c C e c n (C rahn 08 A crig o o p ro , moe re hd oe i f i h e r n y of i t D ) ec ig . e a i e . codn t cm a sn i dl es a m r t
入 数 据 要 求 少 、 程 简 单 、 护 工 作 量 少 等 优 点 , 用 性 强 , 度 能 够 得 到保 证 , 应 用 于 沙 丘 区 前 区 降 雨 径 流 预 报 , 沙 丘 前 沿 过 维 适 精 可 为
区 水 资 源 开 发 和 保 护 提 供 技 术 依 据
关 键 词 : 丘 前 沿 区 : 雨 径 流 : 报 沙 降 预
C aatr t s n hs a e.X na j n o e ig n m d l t e ee etd ep ci l o s lt te e e f d i h rcei i i sc ti p p r i ni g m d ln a d o e r s w r s r e t ey i a h sr s o a y a l e t e s v t mu e i l
s ra e n h d o t oo o ia c n i o s P e i t n o a na l r n f e e d s u s d o u h e in t h i y r lgc l u f c a d y r me e r lg c l o dt n . r d ci f r i fl- i o u o w r ic s e fr s c r go s wi t e r h d oo ia h
流 预 报 方 法 。分 别 采 用 新 安 江 模 型 和 模 型 树 方 法 , 沙 丘 前 沿 区逐 日降 雨 径 流过 程进 行 试 验 模 拟 。结果 表 明 : 安 江 模 型模 拟 过 对 新 程 与 实 测 过 程 偏 差 很 大 , 7年 降 雨 径 流过 程 预 报结 果 均 不 合 格 : 模 型 树 方 法 模 拟 值 与实 测 值 拟 合 较 好 , 报 合 格 率 9 % , 定 1 而 预 1 确 性 系 数 达 到 08 满 足 水 文 预报 精度 要求 。 对 比这 两 种 方 法 的建 模 过 程 及 实验 结 果 表 明 , 于模 型 树 的 数 据 驱 动 水 文 模 型 具 有 输 ., 基
沈 阳农业 大 学学报 ,0 0 0 , 1 )3 3 3 5 2 1— 6 4 ( :6 — 6 3
Jun lo h n a g A r utrlU i ri  ̄0 o 0 1 )3 三 o ra fS ey n gi l a nv sy 2 1 - 6 4 ( :鱼 二 c u e t 3
中 图分 类 号 : V 3 r 21 r 文 献标 识 码 :A 文 章 编 号 :l 0 —1 0 2 1 ) 3 0 6 — 3 0 0 7 0( 0 0 O — 3 3 0
Re e r h n s a c o Ra n a l un f e i to i he Fo e i f l-r o Pr d c i n n t r -pa t f r o
沙 丘 前 沿 区 降雨 径 流 预 报 方 法研 究
王 丽 学 , 佳 文 , 吴 滕 勇
( . 阳农 业 大 学 水 利 学院 , 阳 1 0 6 ; .辽 宁 鑫地 土地 整 理 有 限公 司 , 阳 1 0 3 ) 1 沈 因 其 特 定 的 下 垫 面 和 水 文 气 象 条 件 , 雨 径 流 关 系 复 杂 。针 对 沙 丘前 沿 区 水 文 特 性 , 索 适 合 区 域 特 点 降 雨 径 降 探
C mp n, h na g 10 3 C ia o ay S e yn 0 2 hn) 1 ;
Absr ct Co r lto b t e r n al n r n f s ta : re ain e we n aif l a d u o i pe la i t f r p r o s nd cui r n he o e a t f a du r go wih t s e i l ne e in t is p c a un e l yng d ra i -
ri a n u o n s d ae h eutso e h ts l i fXnaj n oel g dva d f m te mesrd S t t a l a d rnf i t y cs.T e rsl hw d ta i ao o i' i g m dln eie r h aue O h f n l u mu t n na i t o a
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