中长期水文预报及其在平原洪水资源利用中的应用研究

发布时间：2022-12-06 01:07

　　中长期水文预报不仅在水库调度、防洪减灾等工作中有重要的作用,而且在洪水资源利用、水权管理等方面也有很重要的意义,因此,中长期水文预报一直是水文工作者深入探讨的课题。近年来,随着计算机技术的发展和新的数学方法的不断涌现,中长期水文预报得到了较快的发展。但是,由于其复杂性和数据资料等因素的制约,中长期水文预报研究仍处在发展阶段,相对于短期水文预报来说,滞后于生产实际的要求。在预报理论研究上,更多注重的是水文系列的统计相关特性,而对物理成因关系关注的相对较少;在预报方法上,对各种方法的有效性研究不够,使现有的方法很难在实践中推广应用;在预报结果的实际应用上,中长期水文预报目前主要是对水资源的宏观调控起一些参考性作用。基于此,本文探讨了基于物理因子分析的中长期水文预报方法,并将预报成果用于指导平原河流洪水资源利用工作。主要研究内容和成果概述如下: （1）从水文循环的机理出发,综合分析影响区域水文情势的物理因素,主要包括天文因素、海表温度、以及大气环流等。详细分析了太阳黑子活动情况、日月地三球位置关系、北太平洋海温冷暖变化、ENSO事件以及大气环流因子等物理因素对区域水文情势的影响,为进... 

【文章页数】：133 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 题目来源
    1.2 选题背景及研究意义
        1.2.1 我国的洪涝和干旱灾害
        1.2.2 中长期水文预报及其研究意义
        1.2.3 平原洪水资源利用对水文预报的需求
        1.2.4 工程背景
    1.3 中长期水文预报的研究现状及发展趋势
        1.3.1 传统的中长期水文预报方法
        1.3.2 现代的中长期水文预报方法
        1.3.3 中长期水文预报的发展趋势
    1.4 洪水资源利用的研究现状
        1.4.1 国外洪水资源利用研究现状
        1.4.2 国内洪水资源利用研究现状
    1.5 本文的研究目的、主要研究内容及技术路线
        1.5.1 本文的研究目的
        1.5.2 主要的研究内容及方法
        1.5.3 论文的研究框架
2 影响区域水文情势的物理因素分析
    2.1 水文循环及水旱灾害的影响因素
        2.1.1 水文循环及其意义
        2.1.2 我国的水文循环
        2.1.3 水旱灾害的影响因素分析
    2.2 天文因素对区域水文情势的影响分析
        2.2.1 太阳黑子活动影响水文情势的物理机制
        2.2.2 三球关系对区域水文情势的影响
    2.3 海温和大气环流对区域水文情势的影响分析
        2.3.1 海温变化对水文情势的影响
        2.3.2 ENSO事件对区域水文情势的影响
        2.3.3 大气环流对区域水旱灾害的影响
    2.4 所用数据资料来源及说明
        2.4.1 主要数据资料
        2.4.2 资料说明
    2.5 本章小结
3 区域水旱灾害长期趋势转移概率预测方法
    3.1 引言
    3.2 转移概率预测方法
        3.2.1 马尔科夫链
        3.2.2 转移概率
        3.2.3 最大转移概率原理
    3.3 太阳活动相位预测方法
    3.4 厄尔尼诺事件预测方法
    3.5 东北区水旱灾害特征分析及趋势预测
        3.5.1 东北区概况
        3.5.2 水旱灾害资料准备和预处理
        3.5.3 水旱灾害数及其分析计算
        3.5.4 东北区水旱灾害趋势预测
        3.5.5 结果分析
    3.6 本章小结
4 中长期径流关联规则模式的提取及预测方法
    4.1 引言
    4.2 数据挖掘的相关知识
        4.2.1 数据挖掘的一般过程
        4.2.2 数据挖掘方法的分类
    4.3 关联规则挖掘方法
        4.3.1 关联规则的引入
        4.3.2 关联规则模型描述
        4.3.3 关联规则的分类
        4.3.4 关联规则挖掘的步骤
    4.4 中长期径流关联规则模式的提取及预测模型构建
        4.4.1 模型建立的基本步骤
        4.4.2 Apriori算法
    4.5 应用实例
        4.5.1 预报目标和资料准备
        4.5.2 数据预处理
        4.5.3 物理因子属性分割和预报事务数据集的建立
        4.5.4 关联规则挖掘
        4.5.5 结果分析与模型建立
        4.5.6 模型检验与结果分析
    4.6 本章小结
5 定性定量嵌套的多因子神经网络预报模型
    5.1 引言
    5.2 前馈神经网络预测模型
        5.2.1 人工神经网络模型概述
        5.2.2 前馈网络的学习算法和计算步骤
    5.3 定性定量嵌套的多因子神经网络预报模型
        5.3.1 定性预报模型
        5.3.2 定量预报模型
    5.4 应用实例
        5.4.1 资料准备
        5.4.2 预报因子筛选
        5.4.3 定性预报模型
        5.4.4 定量预报模型
        5.4.5 定性定量嵌套的多因子神经网络预报模型分析
        5.4.6 定性定量嵌套预报模型的普适性
    5.5 本章小结
6 中长期水文预报在平原洪水资源利用中的应用
    6.1 引言
    6.2 平原洪水资源利用的特点及水文预报的作用
        6.2.1 平原地区洪水资源利用的特点
        6.2.2 水文预报的作用
    6.3 白城地区洪水资源利用的特点
        6.3.1 自然地理条件
        6.3.2 主要过境河流的水文补偿特性
        6.3.3 水文气象条件
    6.4 中长期水文预报在白城洪水资源利用中的应用
        6.4.1 白城市洪水资源利用系统
        6.4.2 中长期径流预报及其应用
    6.5 白城地区洪水资源利用风险效益分析
        6.5.1 洪水资源利用风险效益识别
        6.5.2 泡沼引蓄洪水风险效益估算
        6.5.3 月亮泡水库引蓄嫩江洪水风险分析
        6.5.4 二维多目标风险决策模型
        6.5.5 2005月亮泡引蓄洪水风险效益分析
        6.5.6 结果分析与讨论
    6.6 本章小结
7 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 展望
参考文献
创新点摘要
作者在攻读博士学位期间参加课题和发表学术论文情况
    Ⅰ 参加课题
    Ⅱ 发表论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]三江平原沼泽湿地的蓄水与调洪功能[J]. 刘兴土.  湿地科学. 2007(01)
[2]汛限水位动态控制方案优选方法及指标体系研究[J]. 王本德,郑德凤,周惠成,马小兵.  大连理工大学学报. 2007(01)
[3]洪水资源利用及其风险管理研究[J]. 许士国,刘建卫,张柏良.  水力发电. 2007(01)
[4]蓄滞洪区蓄水优化研究[J]. 高学平,郭磊,李兰秀.  干旱区资源与环境. 2006(05)
[5]支持向量机在中长期径流预报中的应用[J]. 林剑艺,程春田.  水利学报. 2006(06)
[6]中国洪水与干旱灾害——解读《国家防汛抗旱应急预案》之二[J]. 李坤刚.  中国防汛抗旱. 2006(02)
[7]天津市洪沥水资源化存储研究[J]. 涂向阳,高学平,韩延成,郭青平.  自然资源学报. 2006(03)
[8]改进的Elman模型在紫坪铺月径流预测中的应用[J]. 徐留兴,梁川,秦远清.  四川大学学报(工程科学版). 2006(03)
[9]用天文要素指标预测大洪水[J]. 马爱生,韩晓明,范垂仁.  东北水利水电. 2006(05)
[10]用动态时间序列周期分析预测模型作郑州汛期降水预报[J]. 马体顺,李社宗,赵海青,吴德义,王彦涛.  河南气象. 2006(02)

博士论文
[1]平原地区河流洪水资源利用研究[D]. 刘建卫.大连理工大学 2007
[2]洪水资源安全利用的理论和实践[D]. 高波.河海大学 2005
[3]基于平原水库的水资源调控模式研究[D]. 曲兴辉.河海大学 2005

硕士论文
[1]通河水库洪水资源利用研究[D]. 孔猛.大连理工大学 2007



本文编号：3710735