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利用水位变化的黑龙江开河方式和开河日期预报

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水利水运工程学报 2020年第3期2020卷 29-36页

作者：路锦枝王涛郭新蕾邹德昊中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验北京100038 黑龙江大学黑龙江哈尔滨150080

天然河道发生武开河时容易产生冰塞冰坝,造成凌汛灾害。在分析破冰水位和实测日水位的基础上,提前准确预报开河方式和开河日期并及时采取相应防范技术,是防凌减灾的一项重要非工程措施。基于冰盖挠度破坏原理,在利用水位变化判断开河模... 详细信息

天然河道发生武开河时容易产生冰塞冰坝,造成凌汛灾害。在分析破冰水位和实测日水位的基础上,提前准确预报开河方式和开河日期并及时采取相应防范技术,是防凌减灾的一项重要非工程措施。基于冰盖挠度破坏原理,在利用水位变化判断开河模式的研究基础上将一维冰厚模型的度日法进行优化,计算河道冰厚变化,预报2015-2018年黑龙江开河方式及开河日期。结果表明:开河日期预报除2017年预报值和实测值误差1天,其余年份均完全相同;开河方式预报除因2018年开河水位过低导致水动力不足影响到预报的准确度外,其余年份预报值和实测值相同。

关键词：冰盖挠度开河方式开河日期度日法武开河黑龙江

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黄河内蒙古段开河日期预报模型及应用

水利水电科技进展 2012年第2期32卷 42-45,88页

作者：冀鸿兰张傲妲高瑞忠张宝森徐晶内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院内蒙古呼和浩特010018 内蒙古第一水文地质工程地质勘察院内蒙古呼和浩特010050 黄河水利委员会黄河水利科学研究院河南郑州450003

对黄河内蒙古段的冰情特点进行分析,选用1970—1971年度至2007—2008年度共38个冬季的冰情资料,提取合适的预报因子,分别采用人工神经网络模型和多元线性回归模型,对黄河内蒙古段的开河日期进行预报。结果表明,神经网络模型和多元线性... 详细信息

对黄河内蒙古段的冰情特点进行分析,选用1970—1971年度至2007—2008年度共38个冬季的冰情资料,提取合适的预报因子,分别采用人工神经网络模型和多元线性回归模型,对黄河内蒙古段的开河日期进行预报。结果表明,神经网络模型和多元线性回归模型预报样本合格率分别为86.7%和80.0%,神经网络模型的预报精度高于多元线性回归模型,更适用于黄河内蒙古段开河日期预报。

关键词：冰凌黄河内蒙古段开河日期多元线性回归神经网络

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黄河宁蒙河段封开河日期预报方法研究

人民黄河 2013年第4期35卷 6-7,10页

作者：乔继平王富强代俊峰桂林理工大学环境科学与工程学院广西桂林541004 华北水利水电学院河南郑州450011

采用多元线性回归分析方法建立了基于物理成因概念的三湖河口站封开河日期预报模型,通过相关分析方法初步挑选预报因子,再应用SPSS软件对多元线性回归的预报因子进行了筛选,并对预报模型的精度进行了评定。结果表明:①建立的多元线性回... 详细信息

采用多元线性回归分析方法建立了基于物理成因概念的三湖河口站封开河日期预报模型,通过相关分析方法初步挑选预报因子,再应用SPSS软件对多元线性回归的预报因子进行了筛选,并对预报模型的精度进行了评定。结果表明:①建立的多元线性回归模型能较好地拟合三湖河口站的封开河日期;②在模型检验过程中,个别年份出现了较大误差,这说明封开河日期不仅与气象因素有关,也和其他因素有关。

关键词：预报方法开河日期封河日期多元线性回归模型宁蒙河段黄河

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黄河头道拐站开河日期预测的LSSVM方法

南水北调与水利科技 2013年第5期11卷 150-154页

作者：于国卿李书霞田治宗黄河水利委员会黄河水利科学研究院郑州450001 水利部堤防安全与病害防治工程技术研究中心郑州450001

根据实测冰情数据分析发现,可将冰盖厚度演变过程作为预测头道拐站的开河日期的主要依据,同时还应考虑封冻期气温、流量等对冰盖厚度的持续性和累积性影响。据此提出了一种应用数据挖掘技术和LSSVM进行头道拐站开河日期预测的新方法。应... 详细信息

根据实测冰情数据分析发现,可将冰盖厚度演变过程作为预测头道拐站的开河日期的主要依据,同时还应考虑封冻期气温、流量等对冰盖厚度的持续性和累积性影响。据此提出了一种应用数据挖掘技术和LSSVM进行头道拐站开河日期预测的新方法。应用LSSVM模型对头道拐站2010年、2011年和2012年开河日期的预测结果表明,可在封冻期内任一冰盖厚度测量日期利用上述方法对该站的开河日期进行预测,有效延长了预见期,且在3月6日前的预测值均满足许可误差合格率的要求。根据LSSVM模型预测误差呈波动性变化的特点,提出了预测开河日期的均值法,可使开河日期预测精度得到显著提高。

关键词：开河日期最小二乘支持向量机数据挖掘头道拐站黄河

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基于粒子群神经网络的凌汛开河日期预测研究

人民长江 2011年第19期42卷 77-79页

作者：赵晓慎吴海波王文川李倩华北水利水电学院水利学院河南郑州450011

为了更准确地预测凌汛开河日期,提出用粒子群算法和BP神经网络相结合的粒子群神经网络模型。介绍了模型的设计和算法实现的流程。该模型通过粒子群算法对BP神经网络初始的权值和阈值进行优化,并以黄河内蒙段三湖河口站作为研究实例进行... 详细信息

为了更准确地预测凌汛开河日期,提出用粒子群算法和BP神经网络相结合的粒子群神经网络模型。介绍了模型的设计和算法实现的流程。该模型通过粒子群算法对BP神经网络初始的权值和阈值进行优化,并以黄河内蒙段三湖河口站作为研究实例进行冰凌开河日期预测。结果表明,经粒子群优化后的BP神经网络预测精度比遗传神经网络和单一BP神经网络更高。

关键词：凌汛开河日期粒子群优化算法 BP神经网络遗传算法

1950年以来黄河头道拐站开河日期变化特征

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人民黄河 2014年第12期36卷 44-46,49页

作者：于国卿李趁趁黄河水利科学研究院河南郑州450003 郑州大学土木工程学院河南郑州450001

根据1950年以来的实测冰情数据,应用K-Means聚类算法和Mann-Kendall法研究黄河头道拐水文站开河日期的变化特征。分析结果表明:1头道拐站开河日期具有逐渐提前的趋势,2000年后提前趋势明显;2以每年3月16日、24日为界,开河日期可分为"早... 详细信息

根据1950年以来的实测冰情数据,应用K-Means聚类算法和Mann-Kendall法研究黄河头道拐水文站开河日期的变化特征。分析结果表明:1头道拐站开河日期具有逐渐提前的趋势,2000年后提前趋势明显;2以每年3月16日、24日为界,开河日期可分为"早开河"、"正常开河"与"晚开河"三类,1990年以来"早开河"的年份明显增多;31988—1995年可作为头道拐站开河日期早晚变化的过渡期,1988年之前以晚开河为主,1995年之后则早开河的年份显著增多,1992年为开河日期由晚向早变化的突变点;4气温为影响开河早晚的主要因素,头道拐站开河日期的提前与1988年之后区域气温回暖的趋势基本一致。

关键词：开河日期冰凌趋势分析头道拐水文站黄河

黄河内蒙古段冰情演变特征及封开河日期预测模拟研究

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黄河内蒙古段冰情演变特征及封开河日期预测模拟研究

作者：杨佩琦内蒙古农业大学

学位级别：硕士

冰凌是高寒地区河流普遍存在的水文现象,我国冰凌现象主要出现在黄河流域和松花江辽河流域。黄河内蒙古段由于特殊的地理位置、河道特性和水文气象,几乎每年都会发生不同程度的凌汛,凌汛灾害造成的损失严重,且防治难度较大,因此研究冰... 详细信息

冰凌是高寒地区河流普遍存在的水文现象,我国冰凌现象主要出现在黄河流域和松花江辽河流域。黄河内蒙古段由于特殊的地理位置、河道特性和水文气象,几乎每年都会发生不同程度的凌汛,凌汛灾害造成的损失严重,且防治难度较大,因此研究冰情特征及变化规律,做好冰情预报工作,对凌汛灾害防治具有重要意义。本文首先根据1958-2021年黄河内蒙古段的历史水文气象及冰情资料,统计分析了该河段的冰情特征,并对影响该河段冰情的动力因素、热力因素、河道因素和人为因素进行分析。其次通过重标极差分析法、灰度关联法和递归特征消除法选取预测因子,运用多层感知机(MLP)、长短时记忆网络(LSTM)和门控循环单元神经网络(GRU)对巴彦高勒、三湖河口和头道拐水文站进行封河日期和开河日期的预测。最后结合误差天数及精度评价指标对预测结果进行对比分析。主要研究成果如下:(1)1958-2021年,流凌、封河日期推迟25天,开河日期提前16天。2014-2021年较1958-1968年平均流凌天数减少5天,封冻天数减少15天,封河流量增加212m/s,凌峰流量增加96m/s。(2)受上游水库的影响,黄河内蒙古段上游来水增加,封冻时水位抬升明显,槽蓄水量增加0.74亿m。(3)MLP、LSTM和GRU对封开河日期的预测均为甲等方案,门控循环单元神经网络预测模型的预测精度高于其他两种模型,为最优模型。(4)利用门控循环单元神经网络模型预测时,封河日期最大误差天数为3天,开河日期最大误差天数为2天。

关键词：黄河内蒙古段冰情特征冰情预报神经网络封河日期开河日期

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汤旺河五营站开河日期预报方法分析

黑龙江水利科技 2012年第10期40卷 60-62页

作者：刘丹丹刘桂桂田长涛伊春水文局五营水文站黑龙江伊春153033 伊春水文局黑龙江伊春153000

根据影响河流解冻开河因素的组成和作用机理等情况,选择实例原始观测数据,利用基层水文部门现有分析手段,采用回归方程模型法对实例测站的开河日期进行了历史拟合预报分析,对该流域河流开河日期预报工作做了初步尝试。经实例计算分析,... 详细信息

根据影响河流解冻开河因素的组成和作用机理等情况,选择实例原始观测数据,利用基层水文部门现有分析手段,采用回归方程模型法对实例测站的开河日期进行了历史拟合预报分析,对该流域河流开河日期预报工作做了初步尝试。经实例计算分析,预报结果合格率满足相关规范精度要,。最后,根据实际工作需要和预报模型的特点,提出了在模型使用中须要注意的问题。

关键词：水文预报开河日期影响因素回归方程精度评价

改进的遗传BP交叉训练算法及其在河流冰情预报中的应用

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水力发电学报 2010年第1期29卷 76-79,43页

作者：王志兴李成振范宝山陈刚西安理工大学水利水电学院西安710048 黑龙江省水利水电勘测设计院哈尔滨150080 中水东北勘测设计研究有限责任公司长春130061

本文在对传统的遗传算法(GA)及BP网络进行一系列改进的基础上,将遗传算法与BP网络进行了有机的结合,提出了一种交叉训练算法。该算法的核心在于将BP网络训练过程划分为若干子步,使遗传进化机制和BP网络训练机制步进交叉进行,来保证网络... 详细信息

本文在对传统的遗传算法(GA)及BP网络进行一系列改进的基础上,将遗传算法与BP网络进行了有机的结合,提出了一种交叉训练算法。该算法的核心在于将BP网络训练过程划分为若干子步,使遗传进化机制和BP网络训练机制步进交叉进行,来保证网络训练的成功率和快速向全局最优区域逼近的目的。把该算法应用到松花江依兰、佳木斯江段封河、开河日期预报中,取得了良好的效果。

关键词：防洪工程冰情预报遗传BP算法交叉训练封河日期开河日期