通用模型参数率定技术研究

在介绍当前模型参数优选技术的基础上，设计了模型参数同优选方法相耦合的一系列数据接口定义，实现了人工试错和自动优选相耦合、多模型多参数同时自动优选的模型参数率定功能。应用实例表明，通用模型参数率定功能具有简便、快捷、准确的优点，大大提高了参数率定的效率。     

新安江模型参数的线性化率定

为了解决一般概念性水文模型参数率定结果不稳定的问题,以新安江模型为例,提出了新安江模型日模参数的线性化率定方法。首先通过理想模型将该方法与SCE-UA方法及单纯形方法进行对比研究。率定结果中3种算法所获得的平均目标函数值分别为0.02、0.10、8.39 m³/s,平均循环次数分别为8、637、327,而且由线性化率定方法所获得的各参数值方差也要比其他2种方法小得多;说明线性化率定方法能够找到参数真值,计算精度和效率更高,率定结果更稳定。然后采用建阳和长滩河2个流域的实测资料对该方法进行应用检验,结果表明,同样可以较快地率定出稳定的模型参数优值。建阳流域的10组率定结果的目标函数值皆为100.35 m³/s,循环次数也皆在8次以内,而且2个流域检验期的径流深相对误差皆在9.68%以内,确定性系数皆在0.819以上。因此,线性化参数率定方法确实能够解决非线性模型参数率定结果不稳定的问题,不会产生不相关的局部参数优值,并且不受参数初值影响,计算精度高,循环次数少,是一种可行有效的全局优值参数优选方法。     

概念性流域水文模型参数多目标优化率定

针对传统基于单一目标的水文模型参数优化率定方法不能充分挖掘水文系统不同动态行为特征的缺陷,提出一种多目标文化混合复形差分进化算法(Multi-objective Culture Shuffled Complex Differential Evolution,MOCSCDE)用于求解水文模型参数多目标优化问题。MOCSCDE算法将混合复形进化算法(Shuffled Complex Evolution,SCE-UA)置于文化算法(Cultural Algorithms,CA)进化的框架中,利用种群进化过程中提取的各种知识指导算法的运行,提高算法的运行效率,同时考虑到SCE-UA中单纯形算子不能充分利用种群个体信息的不足,采用全局搜索能力强的差分进化算法(Differential Evolution,DE)替代单纯形算子,可以更加充分利用种群个体信息进行演化计算,进一步提高算法的计算效率。将MOCSCDE算法应用于概念性水文模型——新安江模型的参数多目标优化率定,并与NSGA-Ⅱ和SPEA2算法进行对比分析,结果表明MOCSCDE算法的收敛性和分布性均优于NSGA-Ⅱ和SPEA2,可为水文预报提供更为全面可靠的参数组合决策依据。     

岩体水力学基础（三）：岩体渗流场与应力场耦合的集中参数模型及连续介…

本文在分析了岩体系统的结构性和水力学特征后，提出了岩体渗流场与应力场耦合数学模型的机理分析，混合分析及系统辨识建模方法，运用系统辨识方法建立了岩体渗流场与应力场耦合集中参数模型，并应用于解决实际问题，运用机理分析和混合分析方法建立了岩体渗流场与应力场双场耦合及与温度场三场耦合的连续介质分布参数模型。     

河道洪水演进有限差分模型糙率系数的率定

以实测水位和计算水位误差绝对值之和最小为目标函数，用修正后的Ｎｅｗｔｏｎ－Ｌａｐｈｓｏｎ迭代法率定河道洪水演进有限差分模型的参数。结果表明，该方法计算了非常有效，且用该方法优化得出的ｎ分布与实际分布相似。     

多目标进化算法在新安江模型参数率定中的应用比较研究

为了克服传统优化技术在新安江模型参数率定中收敛慢、不稳定等缺点,近年来利用进化算法在水文模型的率定中得到越来越多的重视和发展.但对它们优选效果的比较讨论却非常少见.本文根据三水源新安江模型特点,以洪峰流量.峰现时间和洪水总量为优化目标,采用NSGA-Ⅱ、SPEA、PESA三种经典算法,通过对三种算法产生的非支配集进行算法评价,并比较了三种算法产生非支配集的收敛性与分布性,结果表明NSGA-Ⅱ在总体上最优.     

hv-block交叉验证法在率定水文模型参数中的比较研究

本文指出了应用分离样本验证法率定水文模型参数的不足,引入并探讨了hv-block交叉验证法的适用性,并与分离样本验证法进行比较。不同流域、不同系列长度和不同时段资料的计算结果表明,hv-block交叉验证法的模拟预报精度要明显优于分离样本验证法,该法能够充分利用资料信息,特别是当资料系列较短的情况下,其优越性更加突出。     

庙宫灌区取水计量设备参数率定的研究

本文对庙宫灌区3个典型分渠渠首远程在线计量监控断面进行水位、流速和流量的人工监测。在监测结果的基础上,分析不同水位情况下,监测断面水面流速和断面平均流速的关系,人工观测水位与自动水位数值的偏差大小,人工监测流量与在线计量流量之间的偏差。通过人工监测数据和自动计量数据对比,对于改进自动计量系统各项计算参数,提高引水口的取用水量的计量精度具有重要意义,具有重要的社会效益,以及经济效益。     

堰闸自由孔流流量计算的一种间接方法

以自由孔流、自由堰流同流量闸上游水头差为参数,并根据水力学原理推导出孔流上游水头与其参数之间呈直线关系,从而可借用堰流公式推求孔流流量,经实例验证,精度较高,为自由孔流流量推求提供一条间接计算途径.     

基于遗传算法的新安江模型日模拟参数优选研究

在概念性水文模型的参数率定中,目前还没有一个传统优化方法能够提供保证足够高效和稳定性的算法。为了克服传统优化方法中局部收敛性的缺点,近年来利用遗传算法通过计算机准确稳定地进行概念性水文模型的参数优选的尝试得到越来越多的重视和发展。目前优选水文模型待定参数,大多是从次洪模型的方面去讨论,有关日模拟模型的遗传算法参数优选讨论的较少。本文系统分析了基于遗传算法的新安江模型日模拟参数的自动优选,同时针对遗传算法在模型参数众多的情况下时间效率低下问题,通过利用新安江模型参数分层原理与模型参数敏感性分析对优选结果影响,提出一套简化的日模型参数遗传算法优选方案。经过流域模拟检验,该优选方案可行,运行效率高,可以作为类似模型遗传算法参数率定快速、有效的方案。     

基于MIKE SHE模型率定在地下水分析研究中的应用

以基某地区地下水总量控制所构建的MIKESHE模型为例,利用兰东站地下水监测井2001-2010年实测地下水位过程线,矫正模型中设定的渗透系数;利用地下水位过程线振幅比较,对给水度参数修正。这些参数的率定工作都增加了模型的真实度。     

PEST在WetSpa分布式水文模型参数率定中的应用

分布式水文模型随着计算机、遥感和地理信息系统等信息技术的发展成为水文模拟的热点,但面临着参数过多难以率定的问题.PEST是独立于模型的非线性参数估计和不确定性分析的综合软件,能通过尽量少的模型运行次数估计参数.本文应用以ArcView3.2为操作平台的WetSpa分布式水文模型,结合人工试错法和PEST独立参数自动率定程序联合对WetSpa模型进行参数率定,对白盆珠水库流域1992～2001年日径流进行连续模拟研究,取得较好效果.     

基于动态参数线性回归模型的路堤沉降预测

随着观测信息的丰富,常规的线性模型的不足凸现,影响了模型的精度.为了克服常规模型的缺点提出了动态参数线性回归模型.根据动态参数线性回归模型要求,在参与建模数据个数保持不变的情况下,利用新观测的数据取代旧有的数据,获取新的模型参数,进而建立动态参数线性回归模型,并进行沉降预测.通过实例验证,效果比较理想.     

基于井内实时水力学模型的环空压力计算及分析

实时水力学模型是现代钻井工程用于预测井下情况最重要的方法之一,通过分析实时水力学模型的影响因素,建立了一套井筒实时水力学计算与分析模型,包括井筒环空压力和当量循环密度(ECD)的计算。该模型充分考虑了钻柱旋转对速度分布的影响。同时,模型紧密结合参数随温度压力和工况的变化,使计算结果更加贴近井下实际情况,提高了该水力学模型计算结果的准确性,使之更具实用性。     

三河闸水工建筑物测流应用探讨

根据三河闸的实际情况,选择 当的流量计算公式,对各项系数进行了准确的确定。实际应用中,为使计算公式更加适合于三河闸的出流情况,公式中引入了综合改正系数Ｋ。该方法在三河闸使用多年,取得了较好的效益。     

旋桨流速仪检定方程主参数K值的几何检定法

本语文论述用测定旋桨几何螺距和仪器摩阻力矩的方法，来确定旋桨流速仪检定方程的主参数Ｋ值，其精度可靠、方法简捷、实用和效率高。适用于大批量仪器检定，并有助于实现公式的标准化。