基于WA、ANN和水文频率分析法相结合的中长期水文预报模型的研究

针对传统中长期水文预报方法模拟预测结果精度低、未考虑水文不确定性因素的影响等问题,本文将小波分析(WA),人工神经网络(ANN)和水文频率分析法联合使用,建立了不确定性中长期水文预报模型:即在应用WA揭示水文序列变化特性的基础上,将原序列分为主序列和随机序列两部分,然后利用ANN对主序列进行模拟预测,对随机序列进行水文频率分析,最后将两部分结果叠加作为最终预测值.将该模型用于黄河河口地区作中长期水文预报,并与传统方法作对比,进行模型验证.结果显示:该模型能同时揭示序列的时、频结构和变化特性;预报值结果精度高;且合格率高;能定量分析和描述水文不确定性因素对预报结果的影响,可得到不同频率对应水文序列的模拟预测值.因此该模型的预报结果更加合理有效,对实际生产应用更具有指导意义.     

滑坡中长期预报的有关问题

本文对当前国内外在进行滑坡活动年份的中、长期预报中,主要采用的周期分析方法作了论述,还对这类方法的使用条件和存在问题作了初步的分析。     

隧道及地下工程围岩稳定性及可靠性分析的极限位移判别

隧道和地下空间工程的稳定性和可靠性评价的问题一直是岩土工程界关注的难点问题。针对隧道围岩-支护系统的稳定性、可靠性、安全性的问题,采用以隧道及地下工程围岩变形位移为判据的隧道及地下工程围岩稳定性分析方法,分析了隧道及地下工程围岩位移的极限状态,提出了隧道及地下工程围岩极限位移的确定方法和大变形隧道及地下工程围岩极限位移的分析方法。结合工程实例,建立了以DGM（2,1）模型和Verhulst模型为理论的隧道及地下工程围岩稳定性分析的位移预测预报方法;在此基础上,提出了隧道及地下工程围岩稳定性及可靠性位移判别准则。其研究和分析结果将有助于构建隧道及地下工程围岩稳定性分析的位移预测预报系统。     

基于不确定性分析框架的动态环状河网水质模型——以温州市温瑞塘河为例

以温州市温瑞塘河为背景,基于不确定性分析的框架,开发了动态环状河网水质模型。用HSY(Hornberger,Spear and Young)算法作水质参数的不确定性分析,求得模型参数的空间分布,从而提高模型使用的可靠性、降低决策的风险度。模型由水量子模型及水质子模型两部分组成:水量子模型采用圣维南方程并用四级解法求解;水质子模型采用CSTR(Continuously Stirred Tank Reactor)模型的机理,并结合环状河网特征作了修正,由于只需解常微分方程,因而避免了矩阵求解,显著提高了计算效率,使得用HSY算法进行不确定性分析成为可能。模型选取温州市温瑞塘河流域的鹿城区河网进行了首次应用,用HSY算法率定水质参数并讨论了参数的不确定性。对参数率定结果进行验证,结果比较理想。最后简要讨论了参数不确定性传递。     

基于土质边坡塑性极限分析条分法的可靠度计算方法研究

从土塑性极限分析上限定理出发,以土质边坡塑性极限分析条分法为基础,在引入可靠性分析方法(JC法)后,建立了土质边坡塑性极限分析条分法可靠度极限状态方程,并推导得到了塑性极限分析条分法可靠度计算公式。这种方法实现了定值计算向不确定性计算的转变,同时可靠度指标的计算结果具有概率的意义。     

煤与瓦斯突出预报的模糊聚类相似分析法

影响煤与瓦斯突出的因素多数是定性的或是模糊相似，采用模糊聚类分析方法对煤炭与瓦斯突出程度进行分析，建立模糊模式；应用模糊相似选择原理进行评价，以模糊模式为评价对象，以待预报样本为参考对象，根据模糊模式与以待预报样本的相似程度进行预测预报。哪一模式与预报样本最相近，等待预报样本即属于那一突出类型。采用模糊聚类及模糊相似原理2种方法结合分析预测，不仅克服了模糊聚类单一分析方法的不确定性，使定性预报转为定量预报，而且提高了预报效果的准确程度。实例分析表明，这是预报煤与瓦斯突出危险程度的一种较好的方法。     

基于Info-Gap的重力式挡土墙的鲁棒性分析

由于岩土力学参数的变异性及其数据信息获取的有限性,致使现有重力式挡土墙稳定性的不确定性分析方法难以反映其真实的安全性能和失效水平。拟在现有重力式挡土墙稳定性分析方法中引入Information-Gap (Info-Gap)理论,通过分析不确定参量允许不确定性程度的变化幅值及其度量方法,建立重力式挡土墙稳定性的不确定性分析的鲁棒可靠度评价模型;基于重力式挡土墙功能输出响应模型,利用区间组合法确定相应的鲁棒可靠度指标,进而建立了基于Info-Gap理论的重力式挡土墙鲁棒性设计方法。为了验证所提出的鲁棒性分析方法的有效性和重要性,结合某工程实例加以说明。在鲁棒性设计方法和可靠性设计方法的基础上对该设计进行了比较研究。该方法为因缺乏足够数据样本和信息量的工程问题的不确定性分析提供了新的途径。     

水平荷载下桩的可靠性分析

由于桩及桩周土的材料性能参数的不确定性,桩的响应也是不确定的。在考虑桩的水平荷载、桩周土反力及桩的刚度等不确定因素情况下,采用一阶可靠度分析方法对水平受荷桩的最大弯矩及桩顶的最大位移进行了可靠性分析,进 而,考虑分布参数的不确定性,用点估计法预估桩的失效概率,对给定的p-y曲线进行桩的可靠性分析。研究表明,在失效概率相对较低的情况下,水平荷载下基桩的失效概率与随机变量的分布类型假定有较大关系,随机变量分布参量的不确定性只会对桩的失效概率产生较小的影响。     

SLM和LPM模型日径流模拟对比分析——以陕西黑河为例

本文以黑河流域为例,根据可能收集的资料,试用SLM和LPM模型对日径流量进行了模拟和模拟精度检验,并对各模型的模拟结果作了对比分析,结果表明:①LPM可用于参考性预报,而SLM不能用于参考性预报,只能作参考性估报;②由于LPM模型吸收了季节变化信息,其检验期和率定期的评定效率均较高.结论:较之SLM,LPM模型的有效性和可靠性都有很大的提高,而且在一定程度上消减了洪峰预报误差,考虑了洪峰非线性变化的影响.     

基于IBUNE方法的水文模型不确定性分析

在贝叶斯理论框架下,根据一种可结合多个水文模型给出模拟或预报结果的IBUNE方法探讨了水文模型的输入、参数以及结构的不确定性问题。将SCEM-UA算法和EM算法嵌入新安江和TOPMODEL水文模型用于参数优化和模型平均,进而将输入与参数的综合不确定性处理后得到的预报量后验分布进行多模型综合,据此对水文模型的不确定性及其对水文模拟结果的影响进行评价。以湖南洣水流域龙家山水文站以上集水区域为例进行了应用研究,结果表明,IBUNE方法能够有效估计水文模型的不确定性,并能给出合理的概率预报区间。     

交互式洪水预报系统及关键技术研究

介绍了交互式洪水预报系统的概念和基本结构，分析了实现交互式预报的区域拓扑连接、作业表、模型参数优化、交互修正等关键技术，并以淮河交互式洪水预报系统为例，阐述了系统的组成、实时作业预报的数据流程和应用成果。在分析我国暴雨洪水特性和自然地理条件的基础上，指出了在我国开发交互式洪水预报系统的必要性和应该注意的几个主要问题。     

洪水预报模型输入与输出的误差分布及相关性分析

降雨预报信息作为洪水预报模型的输入,该信息的准确性直接影响洪水预报模型输出的准确性.为探究模型输入(降雨预报)误差与输出(洪水预报)误差之间的关系,以英那河流域为例,分析了不同雨量等级下,预报模型的输入误差与输出误差的分布规律,并定性分析了两种误差的相关关系.结果表明,降雨量等级若为无雨及小雨时,两种误差不相关;若为中...     

Validating quantitative precipitation forecast for the Flood Meteorological Office,Patna region during 2011–2014

In order to issue an accurate warning for flood, a better or appropriate quantitative forecasting of precipitation is required. In view of this, the present study intends to validate the quantitative precipitation forecast (QPF) issued during southwest monsoon season for six river catchments (basin) under the flood meteorological office, Patna region. The forecast is analysed statistically by computing various skill scores of six different precipitation ranges during the years 2011–2014. The analysis of QPF validation indicates that the multi-model ensemble (MME) based forecasting is more reliable in the precipitation ranges of 1–10 and 11–25 mm. However, the reliability decreases for higher ranges of rainfall and also for the lowest range, i.e., below 1 mm. In order to testify synoptic analogue method based MME forecasting for QPF during an extreme weather event, a case study of tropical cyclone Phailin is performed. It is realized that in case of extreme events like cyclonic storms, the MME forecasting is qualitatively useful for issue of warning for the occurrence of floods, though it may not be reliable for the QPF. However, QPF may be improved using satellite and radar products.     

黔南州不同雨量观测精度与降水特征值的对比分析

将水文站的虹吸式雨量计全部替换为无人值守的翻斗式遥测雨量计,极大地缩短了降水信息传播时间,但由于翻斗式遥测雨量计分辨率(0.5mm)与虹吸式雨量计分辨率(0.1mm)不同,其观测资料的一致性将受到影响。通过对贵州省黔南州三个水文站各种时段不同观测精度降水特征值的对比,定量分析了其误差范围,可为水文资料的一致性分析提供参考。     

长江防洪决策支持系统——防洪决策风险分析

针对长江中游防洪决策过程,筛选出几个主要的风险因子.考虑暴雨洪水历史资料,短期洪水位预报以及中长期雨洪预报三种不同信息条件,建立防洪决策风险分析模型,针对长江三峡至螺山河段防洪系统,是否启用分蓄洪区的各种防洪决策方案,给出决策风险的定量描述.     

淮河干流洪水预报系统及其在1991年大洪水的应用

综述了淮河流域概况，淮河干流洪水预报系统物采用的预报方法。１９９１年淮河干流洪水预报采用了降雨径流预报与上，下游站相应流量预防方法相配合，并注重实时水情分析；在行洪区多，行洪后水面宽广而比降又极小的河段的汇流计算，采用了以实测洪水资料绘制的经验蓄曲线为充分发挥的湖泊洪水演算方法。     

山洪预报预警技术研究进展

山洪预报预警研究是实施山洪灾害防治的重要科学支撑。目前国内外学者对山洪预报预警技术的研究主要集中在山洪预警指标、山洪预报预警模型以及山洪灾害风险分析等方面,本文对山洪预报预警技术相关研究进展进行了总结,并指出未来在山洪灾害监测、山洪预报预警模型研制、多元信息融合技术、结合山洪特点和区划有针对性进行预报预警等方面还应进行更深入的研究。     

江河洪水预报流域水量分析法

江河洪水预报流域水量分析法具有概念明确、分析计算严谨、预报精度较高且仅应用江河水文站实测流量资料等特点,对于水文站数多、流量资料系列长的大江大河尤为适用。初次应用于淮河干流上游,取得了一定的经验。这一方法的应用,将会对我国大江大河防 及水资源利用起到良好的作用。     

水库汛限水位调整与运用

基于对水库汛限水位主要影响因素的系统分析,从洪水资源安全利用的角度出发,阐明了水库汛限水位调整综合分析论证所应遵循的原则,提出了风险设计分析论证的框架、定量分析方法和汛限水位合理调整的论证。最后以海河流域潘家口水库为分析实例,从设计洪水、预报预泄、洪水预报调度方式、上下游防洪设计标准、上游移民淹没及土地退赔线、水库长期运行的风险和效益等多个方面分析论证了水库汛限水位的合理调整方案。     

北京市典型山洪流域暴雨洪水分析

依据北京市1980~2012年间降水摘录资料和洪水摘录资料,选择张家坟流域为典型山洪流域,分析不同量级洪水的雨量、洪量、峰现时间及洪水过程与暴雨之间的关系。分析方法和分析结果为山洪流域的洪水预报提供了一定的借鉴。