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1.
为解决河网水动力模型重要参数糙率与水力状态量水位、流量的同步校正问题,以糙率和水力状态量作为河网非线性动态系统变量,采用扩展卡尔曼滤波,构建结合糙率动态校正的河网水情数据同化模型.通过算例计算,系统分析了水位动态噪声水平、糙率动态噪声水平、糙率初始值及测站个数对模型校正的影响.结果表明:模型能够有效用于水位状态量的实时校正;靠近测站的糙率校正值趋于真值,远离测站的糙率校正值趋于初始值;通过调整糙率动态噪声水平,可以有效控制糙率的修正量,防止糙率修正过大而引起计算失效问题. 相似文献
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基于数值大气模式WRF、三维变分数据同化WRF-3DVar、河北雨洪模型以及实时校正模型ARMA,在北方半湿润半干旱地区的大清河流域构建了陆气耦合洪水预报系统,并利用2012、2013年发生的3场降雨洪水,对系统的降雨洪水预报结果进行分析。结果表明:雷达反射率与GTS数据的同时同化,可有效改善数值大气模式对中小尺度流域的降雨预报效果,从而降低系统的洪水预报误差,ARMA模型的应用,能够进一步提升系统的洪水预报精度,随着预见期的延长,系统的预报精度下降,但系统在6h预见期内仍表现出较好的应用效果。因此,在数据同化和实时校正的"双校正"模式下,陆气耦合洪水预报系统在延长洪水预报预见期的同时,具有较高的洪水预报精度,具有一定的应用前景。 相似文献
3.
以广西南盘江天生桥一级电站施工洪水预报系统为例,讨论了以水情数据库、洪水预报模型、数据库管理系统和模型管理器为基础构建集成化复杂洪水预报系统的若干技术问题,提出了用邻接矩阵来形式化和规范化预报系统水情数据与预报模型之间复杂关系的一般方法. 相似文献
4.
通过数据同化方法合理地将实时水文观测数据融入到洪水预报模型中,可提高洪水预报模型的实时性和精确度。选取沿程断面流量、水位和糙率系数作为代表水流状态的基本粒子,以监测断面实测水位数据作为观测信息,建立了基于粒子滤波数据同化算法的河道洪水实时概率预报模型。模型应用于黄河中下游河道洪水预报计算的结果表明,采用粒子滤波方法同化观测水位后,不仅可以直接校正水位,同时也可以有效地校正流量和糙率,为未来时刻模型预报计算提供更准确的水流初始条件和糙率取值区间,进而有效地提高模型预报结果的精度,给出合理的概率预报区间。不同预报期的预报结果表明,随着预报期的增长,同化效果减弱,模型预报结果的精度会有所降低,水位概率预报结果受粒子间糙率不同的影响不确定性增加,而流量概率预报结果受给定模型边界条件的影响不确定性降低。所提出模型可以有效同化真实水位观测数据,适合应用于实际的洪水预报工作中。 相似文献
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如何构建一个性能可动态扩展、数据和信息可以共享、具有动态服务扩展能力的地质灾害监测预警预报系统是需要研究的一个课题.引入领域模型将系统拆分为许多业务功能单一的、以独立的进程运行在OpenShift容器云平台的容器中的微服务,设计并构建了基于微服务架构的地质灾害预警预报系统.OpenShift为快速部署微服务,动态扩展系统的服务能力提供了技术支撑,其负载分区策略很好地为大流量、高并发的重点业务提供了流量隔离和保障.研究成果对进一步构建基于混合云的大型综合性地质灾害预警预报与应急指挥平台提供技术支持,具有一定的现实意义和实用价值. 相似文献
6.
根据双牌水库水情自动测报系统要求,结合该水库的流域和工程特性,应用新安江模型、ＡＰＩ模型及动态规划等,对该水库洪水预报及调度进行了系统研究。 相似文献
7.
集合卡尔曼滤波（Ensemble Kalman Filter,EnKF）方法已广泛应用于地下水水流和污染物运移模拟相关问题的求解。但前人研究多建立在同化系统预报模型是准确的基础上,忽视了模型概化的不确定性。当模型概化不准确时,将导致预报偏差,可能带来错误的系统估计。因此,文章提出考虑模型预报偏差的迭代式集合卡尔曼滤波（Bias aware Ensemble Kalman Filter with Confirming Option,Bias-CEnKF）方法。以地下水水流数据同化为例,研究模型概化存在不确定条件下,边界条件、初始条件、源汇项概化不准确时新方法的有效性。结果表明,当预报模型概化不准确时,使用标准EnKF方法进行数据同化,可能会导致滤波发散,造成同化失败。Bias-CEnKF方法不仅保留了较好的同化性能,同时减小了参数、变量、偏差项非线性关系带来的不一致性。针对文章中4种情景,Bias-CEnKF同化获得的含水层渗透系数场以及水头场均接近真实场,且预报结果可靠。本研究进一步提升了模型概化不确定时EnKF方法的适用性,为实际野外复杂条件下地下水水流数据同化问题提供了可靠的方法。 相似文献
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采用集合卡尔曼滤波算法,以遥感反演的蒸散发作为观测数据,构建一种基于新安江模型的蒸散发同化系统;根据同化后的蒸散发,采用粒子群算法估计新安江模型的土壤张力水蓄量,进而改进模型的径流模拟效果。选取地表能量平衡系统模型进行汉江流域蒸散发（ETSEBS）反演,采用基于GRACE水储量距平数据的水量平衡蒸散发（ETGRACE）进行验证,结果显示ETSEBS总体表现好于蒸散发产品ETGLDAS、ETZhang、ETMODIS,且相关系数（R）、均方根误差（ERMS）、偏差（B）为0.93、11.93 mm/月、-3.47 mm/月,表明SEBS模型能够较好地估算蒸散发。将同化方案在旬河流域进行应用,结果显示同化后径流的纳什效率系数（ENS）为0.85,较同化前0.81明显提高,且模型对枯水期径流的低估问题有一定改善,对径流峰值模拟效果提高明显。 相似文献
10.
利用汊点水位预测-校正(junction-point water stage prediction and correction,JPWSPC)法处理缓流河网汊点处的回流效应,采用Preissmann格式离散Saint-Venant方程组,并采用Newton-Raphson方法求解非线性离散方程,构建了非恒定河网水动力模型.模型既无需特殊的河道编码,又避免了建立和求解总体矩阵.与常用的分级解法模型相比,保留了其既适用于树状又适用于环状河网的优点,同时克服了分级解法需要建立和求解河网总体矩阵的缺点,显著提高了稳定性和计算效率. 相似文献
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为了准确分析洪涝灾害对防洪体系现状的影响，做出相应的防洪减灾措施，以浙江省台州市灵江下游流域为研究区域，构建了基于Saint-Venant方程的水动力学耦合模型，对河道溃决洪水过程进行实时仿真模拟。综合考虑研究区域地形、气象、水文资料、水利工程、下垫面条件等因素，在一维河网模型和二维水动力学模型耦合衔接中，最大程度还原真实地形中河槽内外的水流交互淹没，借助研究区域内典型台风暴雨资料，率定验证本文建立的一维-二维耦合水动力学模型，检验后的模型可实现灵江下游沿岸城市不同量级设计洪水及历史洪水的实时淹没过程模拟。模型计算结果表明，该模型模拟复杂地形条件情况下流域洪水实时演进过程达到了较高精度，在水系沿程典型断面水位计算值与实测值误差不超过0.1 m。 相似文献
12.
A real-time flood-forecasting method coupled with the one-dimensional unsteady flow model was developed for the Danshuei River
system in northern Taiwan. Based on the flow at current time, the flow at new time is calculated to provide the water stage
forecasting during typhoons. Data, from two typhoons in 2000: Bilis and Nari, were used to validate and evaluate the model
capability. First, the developed model was applied to validate and evaluate with and without discharge corrections at the
Hsin-Hai Bridge in Tahan Stream, Chung-Cheng Bridge in Hsintien Stream, and Sir-Ho Bridge in the Keelung River. The results
indicate that the calculated water stage profiles approach the observed data. Moreover, the water stage forecasting hydrograph
with discharge correction is close to the observed water stage hydrograph and yields a better prediction than that without
discharge correction. The model was then used to quantify the difference in prediction between different methods of real-time
water stage correction. The model results reveal that water stages using the 1–6 h forecast with real-time stage correction
exhibits the best lead times. The accuracy for 1–3 h lead time is higher than that for 4–6 h lead time, suggesting that the
flash flood forecast in the river system is reasonably accurate for 1–3 h lead time only. The method developed is effective
for flash flood forecasting and can be adopted for flood forecasting in complicated river systems. 相似文献
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Flood is the worst weather-related hazard in Taiwan because of steep terrain and storm. The tropical storm often results in disastrous flash flood. To provide reliable forecast of water stages in rivers is indispensable for proper actions in the emergency response during flood. The river hydraulic model based on dynamic wave theory using an implicit finite-difference method is developed with river roughness updating for flash flood forecast. The artificial neural network (ANN) is employed to update the roughness of rivers in accordance with the observed river stages at each time-step of the flood routing process. Several typhoon events at Tamsui River are utilized to evaluate the accuracy of flood forecasting. The results present the adaptive n-values of roughness for river hydraulic model that can provide a better flow state for subsequent forecasting at significant locations and longitudinal profiles along rivers. 相似文献
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三种基于神经网络的洪水实时预报方案的比较研究 总被引：8，自引：1，他引：7
在总结神经网络应用的基础上,归纳了3种基于神经网络的洪水实时预报方案。第一种是神经网络水文模型的模拟模式加模拟误差的自回归校正模型,第二种是权重系数固定的神经网络实时预报方案,第三种是权重系数自动更新的神经网络实时预报方案。采用10个不同流域的日流量资料对这3种方案进行率定和校核。比较这3种方案的实时预报精度。结果发现,第三种方案不仅预报精度要高于其他两种方案,而且比第一种方案少了一个自回归校正模型,结构简洁。本文建议采用第三种洪水实时预报方案。 相似文献
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针对流域级闸控大型河网水环境日常管理的应用需求与实际特点,将资料适应性强的水文学方法与数据要求相对严苛的水动力-水质数值模型相融合,构建了一维与二维嵌套、分块组合的闸控大型河网水文-水动力-水质耦合数学模型DHQM（Hydrology, Hydrodynamics, and Water Quality Model for Impounded Rivers）。模型由河道径流模拟、闸坝调度过程模拟、河道水质模拟、区间入流及入河污染负荷估算和水质预警实时校正等5个模块组成。模型可服务于水环境实时预警和调度,也可为闸坝水文环境效应的量化提供基础工具。 相似文献
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为应对河道洪峰流量增大和漫溃堤长历时相伴发生的洪灾现象,借鉴全二维气相色谱理论提出全二维水动力模型概念,建立了模拟河道和灌区洪水演进的漫溃堤洪水联算全二维水动力模型,并采用Roe格式的近似Riemann解对界面通量进行数值求解。模型内通过漫溃堤堰流公式成功实现河道与灌区的耦联,考虑溃口展宽变化,加密处理河道网格,采用热启动与干湿水深理论对模型进行优化,并利用加大糙率法对村庄较为密集的地形进行优化处理,尽可能反应地面真实情况。将该模型应用于黄河宁蒙段河道与左右岸灌区的漫溃堤洪水演进模拟,计算结果合理可靠,流场分布均匀光滑,初步验证了模型的精度及可靠性,研究成果对河道溃决洪水的精细仿真模拟和该地区洪水风险分析决策具有重要意义。 相似文献
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Real-time flood forecasting of the Tiber river in Rome 总被引：3，自引：2，他引：1
An adaptive, conceptual model for real-time flood forecasting of the Tiber river in Rome is proposed. This model simulates
both rainfall-runoff transformations, to reproduce the contributions of 37 ungauged sub-basins that covered about 30% of the
catchment area, and flood routing processes in the hydrographic network. The adaptive component of the model concerns the
rainfall-runoff analysis: at any time step the whole set of the model parameters is recalibrated by minimizing the objective
function constituted by the sum of the squares of the differences between observed and computed water surface elevations (or
discharges). The proposed model was tested through application under real-time forecasting conditions for three historical
flood events. To assess the forecasting accuracy, to support the decision maker and to reduce the possibility of false or
missed warnings, confidence intervals of the forecasted water surface elevations (or discharges), computed according to a
Monte Carlo procedure, are provided. The evaluation of errors in the prediction of peak values, of coefficients of persistence
and of the amplitude of confidence intervals of prediction shows the possibility to develop a flood forecast model with a
lead time of 12 h, which is useful for civil protection actions. 相似文献