检索结果-南通市图书馆

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

中长期径流预报的时间尺度研究

中长期径流预报的时间尺度研究

作者：林沛榕武汉大学

学位级别：硕士

河川径流的中长期预报,可以为水资源合理开发和分配提供技术支撑,它不但是国家社会经济发展的重大需求,也是水文科学的前沿问题。目前,中长期径流预报的精度研究常集中在单个时间尺度上,对于不同时间尺度的中长期径流预报的横向比较研... 详细信息

河川径流的中长期预报,可以为水资源合理开发和分配提供技术支撑,它不但是国家社会经济发展的重大需求,也是水文科学的前沿问题。目前,中长期径流预报的精度研究常集中在单个时间尺度上,对于不同时间尺度的中长期径流预报的横向比较研究较为少见。本文以长江流域1980年～2012年径流序列为研究对象,分别采用基于时间序列的预报方法和基于水文气象因子的预报方法进行中长期径流预报,研究并分析不同时间尺度对径流预报的影响,其主要内容与结论如下:(1)基于时间序列的预报方法更适用于流域研究站点的中长期径流预报。采用两种基于时间序列的预报方法(基于小波分析的组合模型、最近邻抽样回归模型)和两种基于水文气象因子的预报方法(逐步回归-人工神经网络法、逐步回归-支持向量机法)分别对长江流域3个主要站点1980年～2012年旬、月径流序列进行预报,对比结果发现,基于时间序列的预报方法预报结果相比基于水文气象因子的预报方法更稳定,预报效果更好,因此认为基于时间序列的预报方法更适用于长江流域所选研究站点的中长期径流预报。同时,发现不同模型的预报结果均出现旬尺度预报精度高于月尺度的现象,因此,认为不同时间尺度的径流序列会影响径流预报的精度。(2)径流中长期预报的精度随预报时间尺度的增大,先降低后提高,在月尺度和双月尺度预报效果较差,三天尺度和年尺度上预报效果相对较好。为进一步研究时间尺度与预报精度之间的关系,将研究站点增加至6个,并将1980年～2012年的逐日径流资料转换成三天、周、旬、半月、月、双月、季、半年、九月、年10个不同时间尺度,采用基于小波分析的组合模型和最近邻抽样回归模型预报不同时间尺度的径流序列,预报结果显示随着预报时间尺度增大,预报精度呈现先降低后提高的趋势,在月尺度和双月尺度预报效果较差,三天尺度和年尺度上预报效果相对较好,认为中长期径流预报最不利预报时间尺度为月尺度。(3)提出中长期径流预报的时间尺度精度评价指标——预报精度指数。为分析最不利时间尺度出现的原因,从径流时间序列的持续性、离散程度和周期性三个角度分析时间尺度对径流预报精度的影响,并综合三种因素的影响,得到用于指示不同时间尺度下预报精度的合成指标——预报精度指数,与实际预报结果比较,发现该指标能较好地反映不同时间尺度的预报精度,即预报精度随时间尺度先降低后提高,预报精度指数在三天尺度和年尺度上数值较大,月尺度附近数值较小,最小值均出现在月尺度上,证实了中长期径流预报的最不利时间尺度为月尺度。

关键词：径流序列时间尺度中长期径流预报最不利时间尺度预报精度指数

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

中长期径流预报的时间尺度

武汉大学学报（工学版） 2015年第6期48卷 739-743页

作者：冼翠玲张艳军邹霞张素琼邹静武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072

为研究时间尺度在中长期水文预报中的影响,选取在实际运用中较成熟的预报模型——最近邻抽样回归模型对不同时间尺度的径流序列进行建模预报.通过对三峡水库1980-2012年的逐日平均入库流量,高场、汉口、大通3个水文站1980-2012年的逐日... 详细信息

为研究时间尺度在中长期水文预报中的影响,选取在实际运用中较成熟的预报模型——最近邻抽样回归模型对不同时间尺度的径流序列进行建模预报.通过对三峡水库1980-2012年的逐日平均入库流量,高场、汉口、大通3个水文站1980-2012年的逐日平均流量,进行时间聚集,分别得到对应的3d、周、旬、月、季、年的平均径流量.用所建模型对以上4个站点的6个不同时间尺度的径流量进行模拟预测,结果显示随着时间尺度的增加,模拟预测结果的相对误差并非单调递增或者递减,而是先变小,后变大.研究中长期水文预报中时间尺度给预报结果带来的影响,可为水文预报精度的提高开辟新思路.

关键词：中长期径流预报最近邻抽样回归模型时间尺度

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中长期径流预报系统的设计与实现

中长期径流预报系统的设计与实现

作者：王迁南昌航空大学

学位级别：硕士

水文预报是水文科学的重要组成部分,而中长期径流预报又是水文预报的重要研究领域。由于有较长的预见期,故中长期径流预报对水库的优化管理和综合调度有着重要的指导意义。随着时间的推移,传统中长期径流预报方式过程复杂、效率低下、... 详细信息

水文预报是水文科学的重要组成部分,而中长期径流预报又是水文预报的重要研究领域。由于有较长的预见期,故中长期径流预报对水库的优化管理和综合调度有着重要的指导意义。随着时间的推移,传统中长期径流预报方式过程复杂、效率低下、分析不便等缺点日益凸显,已经不能满足生产生活需要。本课题来源于中国水利水电科学研究院汉江流域水资源预报调度系统项目。建立中长期径流预报系统,可随时高效地为相关部门提供年、月等未来长期来水预报,同时用户可根据历史水情情况和系统分析结果制定相关用水调度计划和水资源管理方案,以便及时、准确的采取措施进行水资源统筹安排,有效地解决了传统预报方式的不足,能够提高相关部门的综合效益。本文按照软件工程规范,在系统可行性分析的基础上,对汉江中长期径流预报系统进行了需求分析,包括功能性需求和非功能性需求;介绍了软件体系结构的设计、问题域设计、持久化设计、系统界面设计、以及支持向量回归机（Support Vector Machine for Regression,SVR）模型的参数优化设计;依据前期需求和设计,实现整个中长期径流预报系统。预报模型的选择决定了中长期径流预报的准确度和可信度,也决定着中长期径流预报系统的实用性。在研究国内外中长期径流预报的现状后,通过多方面比较和分析,本文最终选择SVR模型进行中长期径流预报,并针对惩罚系数C、核参数和不敏感损失系数三个模型参数在实际赋值过程中存在计算量大、难以得到最优值等问题,采用粒子群算法（Paticle Swarm Optimization,PSO）对SVR模型的参数进行优化,建立PSO-SVR模型,实现了参数的自动优选。实验结果表明,PSO-SVR模型较之SVR模型,提高了预报精度;较之人工神经网络（Artificial Neural Network,ANN）模型,稳定性更强。目前,系统运行正常,对汉江流域的各大水库、断面的中长期径流预报的效果良好,可为汉江流域降雨、径流预报工作提供数字化决策支持,对提高汉江流域经济带水资源业务管理效率有着重大的意义。

关键词：中长期径流预报支持向量回归机粒子群算法

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

中长期径流预报模型与方法综合应用研究

中长期径流预报模型与方法综合应用研究

作者：狄源硕大连理工大学

学位级别：硕士

鉴于中长期径流预报具有预见期长的特点,正确和及时的中长期径流预报对于水库调控和兴利调度具有重大意义。由于水文要素的长期变化规律十分复杂,且受客观认知能力和科学技术水平的限制,目前虽然有许多中长期径流预报模型和方法,但是其... 详细信息

鉴于中长期径流预报具有预见期长的特点,正确和及时的中长期径流预报对于水库调控和兴利调度具有重大意义。由于水文要素的长期变化规律十分复杂,且受客观认知能力和科学技术水平的限制,目前虽然有许多中长期径流预报模型和方法,但是其预报精度尚不能满足生产部门的需求。大量研究发现,现有的各种模型不可能适用于所有流域,因此通过分析模型的适用条件,根据流域特征和径流来水过程特点来选择模型并进行径流中长期预报更具有工程实践意义。本文在综述国内外中长期径流预报模型与方法的理论研究与实践的基础上,简要总结了各种模型的优缺点及适用条件,并选取几种常用的模型与方法进行实例应用研究,并对模型的适用性进行了探讨,为工程实例选取适合的中长期径流预报模型提供了有价值的参考依据。主要研究成果如下：（1）分析研究了当前国内外三类中长期径流预报模型与方法：物理成因分析法、数理统计法和人工智能方法,总结目前常用模型的优缺点及适用条件,为模型选取提供基本依据。（2）利用常用的时间序列分析方法中ARIMA模型对桓仁水库及碧流河水库不同时段径流、松华坝水库枯季径流、汤河水库枯季径流进行预报。首先,对时间序列进行平稳性检验及处理,然后,运用SPSS进行模型识别、参数估计、模型检验,进行ARMA模型预测。研究结果表明,该模型对于相对平稳的波动较小的水文过程效果较为理想,例如松华坝水库枯季径流及汤河水库枯季径流,具有一定的推广意义。（3）利用能够描述人的经验与知识的模糊识别方法对大伙房水库、葠窝水库及于桥水库的年径流量进行预报。首先,确定水文序列的演变周期,在此基础上寻找待预报点所在周期的贴近周期;然后,建立模糊识别模型,依据贴近周期的水文要素值及变化的趋势来进行中长期预报。研究结果表明,此模型对于周期性比较明显的水文过程效果较为理想,例如对于具有周期性的大伙房水库年径流和葠窝水库年径流,具有重要的参考价值。（4）利用BP神经网络模型对碧流河水库汛期径流量及大伙房年径流量进行预报。首先,为确保模型可操作和可推广应用,以74项环流特征量为基础资料,选取比较容易获得且为主要的水文气象要素作为模型因子;然后,运用JAVA建立神经网络模型进行中长期预报。研究结果表明,由于碧流河流域属于海洋性气候,气候敏感区域,故所选的因子更有密切的物理联系,模型更为可靠,其预报结果精度更为理想。（5）通过本文对几种常用中长径流预报模型适用性的应用研究,为预报精度较为理想的实际工程的中长期预报提供了依据,同时也为与其有相似特征水文过程的流域的中长期径流预报提供了一定的参考价值。

关键词：中长期径流预报时间序列分析模糊识别方法 BP神经网络综合应用

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

中长期径流预报模型研究及其系统开发

中长期径流预报模型研究及其系统开发

作者：刘文政新疆大学

学位级别：硕士

玉龙喀什河地处我国西部边疆地区,流域内气候干燥,降雨量少,日照时间长。近些年,由于淡水资源过度开发和浪费,流域生态系统趋于恶化,河流洪水屡致灾害。目前,针对新疆华电达克曲克水电站水情水调自动化系统中的水电监测模块对中长期径... 详细信息

玉龙喀什河地处我国西部边疆地区,流域内气候干燥,降雨量少,日照时间长。近些年,由于淡水资源过度开发和浪费,流域生态系统趋于恶化,河流洪水屡致灾害。目前,针对新疆华电达克曲克水电站水情水调自动化系统中的水电监测模块对中长期径流预测精度较低。重新设计中长期径流预报系统模块,对水资源极度匮乏的南疆地区,合理调度水资源提供信息,解决灌溉农业用水、生态用水以及水电开发之间矛盾具有重要意义。传统的遥相关统计分析方法直接分析遥相关因子和预报变量(如径流、降雨等)的相关关系,其缺陷在于遥相关因子往往是大尺度的气象因子,其对预报变量的决定作用只能是在较大尺度上呈现出较为明显的规律,与局部变量之间的关系则易受各种偶然因素的影响。在此基础上考虑引入气温、蒸发量等数据,保证预测的可信度。论文论证基于数据驱动模型预报方法。对其中的BP模型、GA-BP模型进行了重点研究。将两种方法应用于达克曲克水电站以月为时间尺度的径流预报中,对计算参数的遴选、神经网络结构及进行了分析。进而引入遗传算法提高全局搜寻能力优化权重,建立GA-BP,并进行精度评价,符合应用目标。小波基函数本身的非线性和局部优化能力强于S激励函数,且BP算法拥有非线性映射、自适应、自组织、自学习能力与较强的鲁棒性和容错性等特性,二者融合构成小波神经网络,调高架构的严谨性和收敛速度。在GA-BP的基础上用模型智能组合构建GA-WNN模型,同时兼顾三种模型的优势,从预测精度上取得较好的结果。比较这三种预测算法,采用鉴定标准解析,GA-WNN预测模型平均相对误差率最低,具有较大的价值。论文对各种模型在达克曲克水电站水情水调系统检测与调度模块中的应用进行了分析,实现了部分模型在水调系统中的应用,并将数据上送国家电网电力调度控制中心,成为调度系统重要的技术支撑。同时对电力监控系统网络安全防护中服务器进行主机加固,确保灌溉供水、防洪减灾和水力发电任务提供可靠决策依据的实施系统。

关键词：中长期径流预报 BP神经网络智能组合遗传算法小波分析

LASSO回归和支持向量回归耦合的中长期径流预报

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

应用基础与工程科学学报 2018年第4期26卷 709-722页

作者：谢帅黄跃飞李铁键刘朝云王建华清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 凉山州大桥水电开发总公司四川凉山彝族自治州615000

同样预报精度情况下,中长期径流预报提前期越长,对水库调度方案与发电计划的制定辅助决策作用效果更强.中长期径流预报的难点在于径流序列的随机性以及相应预见期的气象难以可靠预报.当前的预报模型大都是基于数据分析的数据驱动模型,... 详细信息

同样预报精度情况下,中长期径流预报提前期越长,对水库调度方案与发电计划的制定辅助决策作用效果更强.中长期径流预报的难点在于径流序列的随机性以及相应预见期的气象难以可靠预报.当前的预报模型大都是基于数据分析的数据驱动模型,其输入因子多为前期径流和大尺度气候因子.而预报因子的选择对于数据驱动模型的精度非常关键.因此,需要有效的因子筛选方法以辅助建模.本文引入lasso回归方法以筛选径流预报因子,其选择结果作为支持向量回归（SVR）模型中的预报因子,形成LASSO回归和支持向量回归耦合（LSVR）模型,并将LSVR模型应用到龙羊峡水库进行预见期为一个月的入库径流预报,并与传统SVR模型预报结果进行对比.结果表明,径流因子的选择对两种模型的预报效果都有较大的影响,过多引入前期径流因子时预报效果较差.两种模型的预报结果对比表明,LSVR模型能够增强有益预报因子的作用,减弱干扰因子的影响,在验证期和测试期的预报结果都好于SVR模型的.在2010年1月到2016年10月的82个月的测试期中,LSVR模型的4项评价指标相比SVR模型都有所提升,其中均方误差（MSE）比SVR模型减小了13.09%.

关键词：中长期径流预报 lasso 支持向量回归预报因子龙羊峡水库

基于AdaBoost模型的大渡河流域中长期径流预报应用研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

水电能源科学 2022年第10期40卷 10-13页

作者：李佳曲田朱艳军陶思铭胡义明国能大渡河流域水电开发有限公司四川成都610041 河海大学水文水资源学院江苏南京210098

以集成学习算法中的AdaBoost模型为基础,开展大渡河流域猴子岩断面未来12个月预见期(最长预见期为12个月)的中长期径流预报研究。先采用置换准确度重要性度量方法筛选各预报月份影响因子,在此基础上采用交叉验证-随机搜索方法进行模型优... 详细信息

以集成学习算法中的AdaBoost模型为基础,开展大渡河流域猴子岩断面未来12个月预见期(最长预见期为12个月)的中长期径流预报研究。先采用置换准确度重要性度量方法筛选各预报月份影响因子,在此基础上采用交叉验证-随机搜索方法进行模型优化,构建了各预报月份的中长期径流预报模型。通过逐月滚动建模及滚动预报的方式评估模型在不同预见期及不同月份的真实预报效果。结果表明,不同预见期(1~12月)条件下,模型预报系列与实测系列的相关系数均大于0.9,模型具有较高的预报精度。就不同预见期预报精度的综合结果来看,1~6、8~10、12月的预报精度均大于80%;7、11月的预报精度在75%左右。2018年1~12月和2020年10月至2021年9月共12个不同预见期的平均预报精度分别为85.7%、85.1%。从中长期精度预报角度而言,模型具有较好的实用精度要求,可为流域水资源精准调配和发电效益的提高提供支撑。

关键词： AdaBoost 置换准确度重要性度量随机搜索方法中长期径流预报大渡河流域

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于偏互信息筛选的中长期径流预报方案比选

人民长江 2022年第10期53卷 71-75页

作者：张海荣汤正阳曹辉三峡水利枢纽梯级调度通信中心湖北宜昌443002 智慧长江与水电科学湖北省重点实验室湖北宜昌443002

中长期径流预报方案是水电站中长期调度计划制订的基础。以长江上游流域宜昌站为研究对象,在1981~2019年宜昌站以及相关区间降雨径流数据的基础上,引入130个遥相关气候因子,基于偏互信息筛选输入因子,应用LSTM神经网络模型建模,对宜昌... 详细信息

中长期径流预报方案是水电站中长期调度计划制订的基础。以长江上游流域宜昌站为研究对象,在1981~2019年宜昌站以及相关区间降雨径流数据的基础上,引入130个遥相关气候因子,基于偏互信息筛选输入因子,应用LSTM神经网络模型建模,对宜昌站的月径流预报方案进行比选。结果表明:长江上游来水与半年前的西太平洋副高和厄尔尼诺指数存在较强的相关性;在遥相关气候因子之外,宜昌站径流与去年同期宜昌站径流、上一月的岷沱江、乌江和雅砻江降雨关系密切。若能引入预报当月的嘉陵江、宜宾-重庆段降雨,可有效提升宜昌站的中长期径流预报精度。

关键词：中长期径流预报偏互信息气候因子 LSTM模型宜昌站长江流域

基于MSWX降水产品的澄碧河流域中长期径流预报研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于MSWX降水产品的澄碧河流域中长期径流预报研究

作者：陈新茹广西大学

学位级别：硕士

我国水资源短缺形势严峻,水资源供需矛盾突出,中长期径流预报对于缓解水资源供需矛盾、优化水资源调度决策具有指导意义,高分辨率季节尺度降水预报产品的发展为过程驱动模型方法中长期径流预报提供了数据支撑。因此,本文以广西境内澄碧... 详细信息

我国水资源短缺形势严峻,水资源供需矛盾突出,中长期径流预报对于缓解水资源供需矛盾、优化水资源调度决策具有指导意义,高分辨率季节尺度降水预报产品的发展为过程驱动模型方法中长期径流预报提供了数据支撑。因此,本文以广西境内澄碧河流域为研究区,采用MSWX降水预报数据驱动SWAT模型开展中长期径流预报研究。本文主要研究内容及成果如下:(1)基于相对偏差BIAS、临界成功指数CSI等指标,对MSWX降水预报产品在120次季节尺度降水预报中的精度进行评估。结果表明:MSWX降水预报产品五个模式数据的精度在夏季和秋季优于春季和冬季;BIAS在春季和冬季最高达2.87,在夏季和秋季普遍在0.5以下;CSI在春季和冬季的范围为0.00～0.36,在夏季和秋季的范围增至0.26～0.63;综合所有指标分布情况,00模式降水预报数据的精度最高,较适合作为水文模型的降水输入数据进行流域中长期径流预报研究。(2)基于澄碧河流域相关数据构建SWAT水文模型,根据决定系数R、相对偏差BIAS、纳什效率系数NSE分析模型在流域的适用性。结果表明:SWAT水文模型在澄碧河流域的适用性较好,各站点径流模拟结果均达合格及以上等级;下甲站率定期NSE为0.61,验证期NSE为0.68;平塘站率定期NSE为0.80,验证期NSE为0.79;坝首站率定期NSE为0.76,验证期NSE为0.71;在季节尺度上,三个站点春季的径流模拟精度低于夏季、秋季和冬季。(3)基于MSWX 00模式降水预报数据驱动最优参数SWAT模型进行澄碧河流域中长期径流预报,并与站点数据模拟情景以及滞后预报情景的径流结果对比分析。结果表明:基于MSWX降水预报数据的径流预报能够反映径流增加或减少的趋势;在预报初始阶段,MSWX预报径流与站点数据模拟径流拟合程度较好,在预报中后期,偏离情况较为严重;随着预见期的延长,MSWX预报径流的决定系数R逐渐降低,预见期超过7天时,径流预报结果偏差较大,若作为水库调度决策参考还需进一步提升预报精度。

关键词： MSWX降水产品 SWAT模型过程驱动模型精度评估中长期径流预报澄碧河流域