本文關(guān)鍵詞：長(zhǎng)江感潮河段高低潮水位預(yù)報(bào)模型研究　出處：《南京師范大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)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(chēng)為長(zhǎng)江感潮河段,全長(zhǎng)600余千米。這一區(qū)域沿程地勢(shì)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(duì)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(bào)問(wèn)題一直受到國(guó)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(bào)的研究,在水位預(yù)報(bào)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(guò)對(duì)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(wèn)題和不足：傳統(tǒng)模型不但對(duì)地形資料的要求較高,而且求解十分繁瑣,模型的預(yù)測(cè)精度也不高,穩(wěn)定性較差。因此,有必要建立一種簡(jiǎn)單實(shí)用、物理概念清晰、預(yù)報(bào)精度較高且穩(wěn)定的高低潮水位預(yù)報(bào)模型,用于感潮河段高低潮水位預(yù)報(bào)。本文以感潮河段高低潮水位預(yù)報(bào)為導(dǎo)向,針對(duì)專(zhuān)門(mén)關(guān)于高低潮水位預(yù)報(bào)模型少,以及現(xiàn)有模型在理論和方法上存在的問(wèn)題和困難,對(duì)感潮河段高低潮水位預(yù)報(bào)的研究做了探索性研究：以感潮河段實(shí)測(cè)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(jì)學(xué)方法研究上游徑流和外海潮波對(duì)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(duì)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(dòng)水位兩個(gè)部分,分別針對(duì)日平均水位和潮波波動(dòng)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(bào)的模型。研究中綜合考慮了上游徑流和外海潮差對(duì)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(duì)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(shí)測(cè)資料分析建立了感潮河段日平均水位預(yù)報(bào)模型,模型在精度上能夠滿足實(shí)際需求,物理概念更為清晰,且模型簡(jiǎn)單穩(wěn)定,適用于對(duì)感潮河段的日平均水位進(jìn)行預(yù)報(bào)。在對(duì)潮波波動(dòng)水位的研究中,以漲潮-落潮-漲潮-落潮四個(gè)連續(xù)的水位過(guò)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(duì)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(bào)模型,通過(guò)參數(shù)率定結(jié)果和對(duì)比驗(yàn)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(cè)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(bào)。漲落潮歷時(shí)的預(yù)報(bào)和漲落潮潮差類(lèi)似,通過(guò)研究感潮河段漲落潮歷時(shí)與上游徑流和外海漲落潮歷時(shí)之間的關(guān)系,建立了感潮河段漲落潮歷時(shí)預(yù)報(bào)模型,以此模型為基礎(chǔ)建立了感潮河段高低潮潮時(shí)預(yù)報(bào)模型,為后續(xù)建立感潮河段高低潮水位預(yù)報(bào)模型奠定了基礎(chǔ)。不論是對(duì)潮差還是對(duì)歷時(shí)的預(yù)報(bào)和驗(yàn)證均表明,本文所建立的漲落潮潮差和歷時(shí)預(yù)報(bào)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)測(cè)資料吻合的較好,說(shuō)明模型的一致性較好,可用于感潮河段漲落潮潮差和歷時(shí)的預(yù)報(bào)。為了實(shí)現(xiàn)高低潮水位的預(yù)報(bào),聯(lián)立了日平均水位預(yù)報(bào)模型與漲落潮潮差和漲落潮歷時(shí)預(yù)報(bào)模型構(gòu)建了長(zhǎng)江感潮河段高低潮水位預(yù)報(bào)模型,并利用實(shí)測(cè)資料對(duì)其進(jìn)行了參數(shù)率定和驗(yàn)證。模型在南京站和江陰站的驗(yàn)證分析結(jié)果均表明,本文基于統(tǒng)計(jì)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(bào)模型相比,高低潮水位和高低潮發(fā)生的時(shí)刻在預(yù)報(bào)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(bào)提供了一種新的思路。本文采用C#語(yǔ)言,在GIS的支持下,結(jié)合OpenGL、WebService等技術(shù)設(shè)計(jì)和研發(fā)了長(zhǎng)江感潮河段高低潮水位預(yù)報(bào)系統(tǒng)。系統(tǒng)主要實(shí)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(shí)間,使得數(shù)據(jù)和模型形成一個(gè)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(bào)奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：P731.34

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1335729