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黄河干流典型河段概化模型研究与应用

黄河干流典型河段概化模型研究与应用

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作者：黄佳音天津大学

学位级别：硕士

黄河干流概化模型研究是基于黄河流域高度开发的基本情况和黄河水量统一调配的现实需求而开展的。随着人为干预黄河水量调配力度的增大,有待深入研究的相关内容很多,本文的研究工作主要有以下几个方面的内容:1)黄河干流典型河段的概化... 详细信息

黄河干流概化模型研究是基于黄河流域高度开发的基本情况和黄河水量统一调配的现实需求而开展的。随着人为干预黄河水量调配力度的增大,有待深入研究的相关内容很多,本文的研究工作主要有以下几个方面的内容:1)黄河干流典型河段的概化模型研究。详细介绍了天然河道概化理论的理论依据和发展进展,在汲取前人的丰硕成果的基础上,对天然河道概化方法进行了系统的总结和改进工作,归纳并提出适用于黄河干流流域的概化方法和手段。在查阅相当数量的黄河流域有关资料后,并按照黄河干流的实际水文站和水电站布设点,水量调配和近十年的水量规律,确定出可行简易的黄河干流概化图;根据已有的河道资料,提出单槽形式和槽滩形式两种河道概化模式,对已确定出的研究河段的主要断面进行抽象概化,并分区段构建了河道概化模型。为后续的流量演进研究提供了有效的研究平台。2)黄河干流河段流量演进研究。通过对黄河流域相关资料和数据分析,确定出黄河干流的典型研究区段和研究时段,利用归纳出的适用于“人工塑造洪水过程”的计算水动力学方法和相应的有效数值模拟技术,即适用所建模型的经典圣维南方程组方法和考虑侧流的扩展形式圣维南方程组方法,采用隐式差分的Preissmann隐格式的数值模拟技术,通过编程成功模拟出在特定时段的特定研究区段间的重要节点的流量演进过程,并对该模拟结果进行了分析。3)流量传播时间预测研究。详细介绍了流量传播时间研究的国内外发展进展趋势,系统阐述了传播时间研究的主要预测方法。根据已有的数据资料,利用人工神经网络预测技术,将引入Levenberg-Marquart优化算法的改进BP神经网络方法和容错神经网络方法,运用到相邻站点的流量传播时间预测问题,并分别建立了预测模型。在对两个具体实例应用计算后,验证了人工神经网络预测技术在传播时间预测上的可行性和有效性,相比较而言,容错神经网络预测模型效果更佳,能够更好地弥补对突变样本点数据误差较大的缺陷。

关键词：概化模型研究黄河干流流量演进研究传播时间预测人工神经网络容错算法

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