昌江洪水预报模型研究

论文摘要

昌江是饶河的一大支流,流经景德镇市,每年的洪水灾害给景德镇造成的经济损失极大,严重影响当地的经济发展。随着社会的发展和财富的积累,洪水灾害造成的经济损失会越来越大。因此,必须加强昌江流域洪水预报系统的研究,同时加强防洪设施的建设,最大限度的降低洪水灾害造成的经济损失。昌江位于我国南方湿润地区,属于山区性河流,洪水陡涨陡落,对流域预报造成一定的困难。该流域代表站渡峰坑水文站预报方案属经验预报方案(降雨径流经验相关法),对于连续的洪水过程,预报成果往往难以满足生产实践的需要。因此有必要对昌江流域的洪水进行分析,以提出更高预报精度的洪水预报模型来较好地进行洪水的预警预报,为防洪抢险赢得时间。本论文以渡峰坑水文站作为流域控制站,对其洪水预报模型进行研究,研究的方法和得出的结果如下:(1)、利用新安江(三水源)模型、萨克拉门托模型和降雨径流经验相关模型对昌江流域的洪水进行模拟预报,模拟的结果表明:新安江(三水源)模型和萨克拉门托模型的模拟精度较高,并且新安江模型的模拟效果要优于萨克拉门托模型,而降雨径流经验相关模型的模拟精度相对较低。(2)、对新安江(三水源)模型的蒸散发模块进行改进,建立昌江洪水预报模型,对昌江流域的洪水模拟结果表明:新建立的昌江洪水预报模型在昌江流域的洪水预报中能够取得较好的模拟效果,并且模拟的结果要优于新安江(三水源)模型。(3)、采用自回归修正法和递推最小二乘算法对新建立的昌江洪水预报模型模拟的洪水过程进行修正,修正的结果表明:递推最小二乘算法的修正效果要好于自回归修正法的修正效果。从上面的结论得出昌江流域渡峰坑水文站的洪水预报方案如下:首先采用新建立的昌江洪水预报模型对流域的洪水进行模拟,同时采用递推最小二乘算法对预报的洪水过程进行校正。校正后的洪水预报值作为最终的预报成果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究区域概况
• 1.2 国内外洪水预报研究现状
• 1.3 昌江流域的研究现状
• 1.4 问题的提出
• 1.5 研究内容与技术路线
• 1.5.1 研究内容与方法
• 1.5.2 技术路线
• 第2章 模型综述
• 2.1 新安江模型
• 2.1.1 模型的结构
• 2.1.2 模型的计算
• 2.1.3 模型参数的分类及参数初值的确定
• 2.1.4 参数的敏感性分析
• 2.1.5 参数的相关性分析
• 2.1.6 模型的参数率定
• 2.2 萨克拉门托模型
• 2.2.1 模型的结构
• 2.2.2 模型的计算
• 2.2.3 模型参数的分类
• 2.2.4 参数敏感性与独立性分析
• 2.2.5 参数调试
• 2.3 降雨径流经验相关模型
• 2.4 实时洪水预报误差修正
• 2.4.1 自回归修正法
• 2.4.2 递推最小二乘法
• 2.4.3 卡尔曼滤波法
• 第3章 三种模型在昌江洪水预报中的对比分析
• 3.1 资料选用
• 3.2 三种模型在昌江流域的应用
• 3.2.1 新安江（三水源）模型在昌江流域的应用
• 3.2.2 萨克拉门托模型在昌江流域的应用
• 3.2.3 降雨径流经验相关模型在昌江流域的应用
• 3.3 三种模型的对比分析
• 第4章 昌江洪水预报模型的建立及应用
• 4.1 昌江洪水预报模型的建立
• 4.1.1 三层蒸散发模块的改进
• 4.1.2 昌江洪水预报模型的框架
• 4.2 昌江洪水预报模型的应用
• 4.2.1 日模型计算
• 4.2.2 次洪模型计算
• 4.3 昌江洪水预报的实时校正
• 4.3.1 自回归修正法在昌江洪水预报校正过程中的应用
• 4.3.2 递推最小二乘法在昌江洪水预报校正过程中的应用
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 创新与不足
• 5.2.1 研究中的创新之处
• 5.2.2 不足之处
• 5.3 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果