【摘要】：在現(xiàn)有水文基礎(chǔ)理論和技術(shù)水平的基礎(chǔ)上,全面掌握水文循環(huán)過(guò)程和水資源演變規(guī)律,深入研究人類(lèi)活動(dòng)對(duì)水循環(huán)系統(tǒng)的影響,是水文學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵所在。其對(duì)實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用和發(fā)展具有重大意義。水文預(yù)報(bào)一直是水文學(xué)中的核心問(wèn)題,其主要工作是運(yùn)用已掌握的水文氣象信息,有效的預(yù)測(cè)未來(lái)一定時(shí)段內(nèi)的水文情勢(shì)。水文預(yù)報(bào)是調(diào)度決策的重要科學(xué)依據(jù),關(guān)系著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展、人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。為此,本文以柘溪流域?yàn)檠芯繉?duì)象,圍繞柘溪流域水文預(yù)報(bào)體系構(gòu)建中的若干問(wèn)題,開(kāi)展了多項(xiàng)研究工作,主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:(1)針對(duì)水文模型的參數(shù)優(yōu)化率定問(wèn)題,本文采用SCE-UA單目標(biāo)算法、MOSCDE多目標(biāo)算法等全局優(yōu)化算法進(jìn)行水文模型參數(shù)率定。以柘溪流域筱溪~柘溪區(qū)間為研究對(duì)象,分別采用單、雙目標(biāo)算法對(duì)新安江模型和水箱模型進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化率定,分析不同目標(biāo)組合對(duì)參數(shù)率定結(jié)果的影響,進(jìn)一步驗(yàn)證了多目標(biāo)參數(shù)率定研究的必要性。此外,本文選取確定性目標(biāo)、洪峰目標(biāo)、洪量目標(biāo)等3項(xiàng)作為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行三目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化率定,驗(yàn)證了多目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化率定的可靠性和有效性。(2)圍繞多目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化率定最優(yōu)非劣解選取這一難題,本文引入最小最大后悔值決策理論,對(duì)基于Pareto支配的非劣解優(yōu)選法進(jìn)行改進(jìn),提出一套多目標(biāo)最優(yōu)非劣解選取準(zhǔn)則。該最優(yōu)非劣解優(yōu)選方法不受非劣解集規(guī)模限制,可大大減少工作量。將該方法應(yīng)用于柘溪流域筱溪~柘溪區(qū)間參數(shù)優(yōu)化率定中,結(jié)果表明:該方法可迅速有效地從非劣解集中選取最優(yōu)參數(shù),對(duì)多目標(biāo)算法進(jìn)一步推廣起到促進(jìn)作用,具有一定的理論意義。(3)為精細(xì)化考慮筱溪水庫(kù)調(diào)蓄對(duì)柘溪水文預(yù)報(bào)的影響,本文建立描述筱溪水庫(kù)入庫(kù)流量、水位與出庫(kù)流量的相關(guān)關(guān)系的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,以尋求筱溪水庫(kù)的調(diào)蓄規(guī)律。此外,引入洪峰識(shí)別思想,建立基于洪峰識(shí)別的BP神經(jīng)網(wǎng)模型,結(jié)果表明:基于洪峰識(shí)別的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可有效減小洪峰處的預(yù)報(bào)誤差,提高了筱溪出庫(kù)流量預(yù)報(bào)精度。(4)在上述研究成果的基礎(chǔ)上,本文選用新安江模型、水箱模型作為預(yù)報(bào)模型同時(shí)運(yùn)用三目標(biāo)MOSCDE算法優(yōu)化率定模型參數(shù),從而為柘溪流域建立了完備的水文預(yù)報(bào)體系。最后,本文采用串并聯(lián)校正方法實(shí)時(shí)校正柘溪水文預(yù)報(bào)誤差,進(jìn)一步優(yōu)化柘溪流域水文預(yù)報(bào)體系。相比于現(xiàn)有柘溪流域預(yù)報(bào)系統(tǒng),本文所建立的柘溪流域水文預(yù)報(bào)體系從整體上顯著提高了柘溪流域的水文預(yù)報(bào)精度,具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：P338

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2650204