發(fā)布時間：2017-12-26 04:05

  本文關(guān)鍵詞：長江感潮河段高低潮水位預(yù)報模型研究　出處：《南京師范大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：由安徽大通至徐六涇之間的河段稱為長江感潮河段,全長600余千米。這一區(qū)域沿程地勢十分平坦,海拔較低,在上游徑流和外海潮汐的作用下極容易出現(xiàn)洪澇災(zāi)害,其高低潮水位對人們的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生了重大影響。感潮河段的水位預(yù)報問題一直受到國內(nèi)外研究者們的關(guān)注和重視,目前已經(jīng)有大量關(guān)于感潮河段水位預(yù)報的研究,在水位預(yù)報的理論和方法上都已經(jīng)取得了一些進(jìn)步和成果。但是通過對現(xiàn)有研究成果和資料的總結(jié)與分析,發(fā)現(xiàn)已有研究成果中還存在一些問題和不足：傳統(tǒng)模型不但對地形資料的要求較高,而且求解十分繁瑣,模型的預(yù)測精度也不高,穩(wěn)定性較差。因此,有必要建立一種簡單實用、物理概念清晰、預(yù)報精度較高且穩(wěn)定的高低潮水位預(yù)報模型,用于感潮河段高低潮水位預(yù)報。本文以感潮河段高低潮水位預(yù)報為導(dǎo)向,針對專門關(guān)于高低潮水位預(yù)報模型少,以及現(xiàn)有模型在理論和方法上存在的問題和困難,對感潮河段高低潮水位預(yù)報的研究做了探索性研究：以感潮河段實測高低潮水位、上游徑流流量和外海高低潮潮位資料為基礎(chǔ)資料,利用統(tǒng)計學(xué)方法研究上游徑流和外海潮波對感潮河段高低潮水位的作用機(jī)理,考慮洪水波演進(jìn)和外海潮波傳播對水位產(chǎn)生的影響,基于水位分離的思想,將感潮河段水位分離為日平均水位和潮波波動水位兩個部分,分別針對日平均水位和潮波波動水位進(jìn)行研究,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建滿足感潮河段高低潮水位預(yù)報的模型。研究中綜合考慮了上游徑流和外海潮差對感潮河段日平均水位的影響,在假設(shè)感潮河段日平均水位只受上游徑流和外海潮差的影響的條件下,忽略其他因素,如風(fēng)暴潮、氣象條件等因素對其產(chǎn)生的影響,確定了日平均水位與上游徑流和外海潮差的基本關(guān)系式,基于實測資料分析建立了感潮河段日平均水位預(yù)報模型,模型在精度上能夠滿足實際需求,物理概念更為清晰,且模型簡單穩(wěn)定,適用于對感潮河段的日平均水位進(jìn)行預(yù)報。在對潮波波動水位的研究中,以漲潮-落潮-漲潮-落潮四個連續(xù)的水位過程為基本研究單位,細(xì)致的研究了感潮河段漲落潮潮差與上游徑流和外海對應(yīng)漲落潮潮差的關(guān)系,建立了兩種感潮河段的漲落潮潮差預(yù)報模型,通過參數(shù)率定結(jié)果和對比驗證分析發(fā)現(xiàn),線性潮差模型的顯著性高于潮差比模型,預(yù)測精度也較潮差比模型高,且模型的穩(wěn)定性也較好,因此,選取了線性漲落潮潮差模型用于感潮河段的漲落潮潮差預(yù)報。漲落潮歷時的預(yù)報和漲落潮潮差類似,通過研究感潮河段漲落潮歷時與上游徑流和外海漲落潮歷時之間的關(guān)系,建立了感潮河段漲落潮歷時預(yù)報模型,以此模型為基礎(chǔ)建立了感潮河段高低潮潮時預(yù)報模型,為后續(xù)建立感潮河段高低潮水位預(yù)報模型奠定了基礎(chǔ)。不論是對潮差還是對歷時的預(yù)報和驗證均表明,本文所建立的漲落潮潮差和歷時預(yù)報模型的預(yù)測結(jié)果與實測資料吻合的較好,說明模型的一致性較好,可用于感潮河段漲落潮潮差和歷時的預(yù)報。為了實現(xiàn)高低潮水位的預(yù)報,聯(lián)立了日平均水位預(yù)報模型與漲落潮潮差和漲落潮歷時預(yù)報模型構(gòu)建了長江感潮河段高低潮水位預(yù)報模型,并利用實測資料對其進(jìn)行了參數(shù)率定和驗證。模型在南京站和江陰站的驗證分析結(jié)果均表明,本文基于統(tǒng)計方法建立的模型與基于調(diào)和分析方法建立的水位預(yù)報模型相比,高低潮水位和高低潮發(fā)生的時刻在預(yù)報精度上都得到了提高。本文的研究為感潮河段的高低潮水位預(yù)報提供了一種新的思路。本文采用C#語言,在GIS的支持下,結(jié)合OpenGL、WebService等技術(shù)設(shè)計和研發(fā)了長江感潮河段高低潮水位預(yù)報系統(tǒng)。系統(tǒng)主要實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的快速同化,縮短了傳統(tǒng)手工處理數(shù)據(jù)的時間,使得數(shù)據(jù)和模型形成一個鏈條,便于模型快速持續(xù)的優(yōu)化和改進(jìn),為后續(xù)感潮河段高低潮水位預(yù)報奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P731.34

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1335729