柴河水库洪水预报方法研究及其应用系统开发
发布时间：2024-01-25 08:35
受东亚季风的影响,时空分布不均一直是我国降雨的主要特点,尤其是近年来,气候的变化和人类活动的加剧,导致洪涝灾害与水资源短缺的矛盾日渐突出。随着我国经济规模的增长,水资源的优化配置逐渐成为社会的焦点之一,如何合理的开发利用水资源成为当下科研工作者的研究重点。洪水预报技术的发展是提高洪水资源利用效率的关键驱动力。本文以柴河流域为研究背景,通过分析流域基本情况,发现原有洪水预报方案预见期较短且预报精度不足,已经不能满足洪水预报作业的要求。因此本文根据流域特点,基于动态蓄水容量曲线改进了预报模型,同时采用分类预报的方法,显著提高了洪水预报的预报效果,并在此基础上开发了基于C/S结构的柴河水库洪水预报系统,对于柴河水库的调度决策具有十分重要的应用价值。本文的主要研究内容和研究成果如下:(1)通过分析柴河流域现有的预报资料、洪水形成原因以及洪水预报的影响因素,阐明了制定柴河水库洪水预报方案时需要重点考虑人类活动对产、汇流过程的影响。(2)围绕集合预报降雨数据的可利用性展开分析,采用TS评分、Brier评分以及Talagrand分布图等多种评测指标对ECMWF、NCEP、UKMO提供的3种集合降雨预...
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 洪水预报研究现状
1.2.2 人类活动影响下的洪水预报研究现状
1.2.3 气陆耦合的洪水预报研究现状
1.3 本文主要研究内容
1.3.1 研究内容及思路
1.3.2 研究内容框架
2 柴河流域概况及资料分析
2.1 引言
2.2 柴河水库及流域概况
2.2.1 流域概况
2.2.2 水文气象
2.2.3 水库工程
2.3 柴河水库洪水预报现状分析
2.3.1 预报方案现状
2.3.2 预报资料分析
2.3.3 场次洪水分析
2.3.4 洪水预报影响因素
2.4 本章小结
3 集合降雨预报可利用性分析
3.1 引言
3.2 TIGGE集合预报资料及检验方法
3.2.1 集合预报资料介绍
3.2.2 集合预报精度检验方法
3.3 柴河流域集合降雨预报精度分析
3.3.1 TIGGE资料整理
3.3.2 TS评分和偏差Bias分析
3.3.3 Brier评分和CRPS评分
3.3.4 Talagrand分布图
3.4 集合降雨预报产品可利用性分析
3.4.1 ECMWF未来 6h降雨预报数据分析
3.4.2 ECMWF未来 12h降雨预报数据分析
3.4.3 ECMWF未来 24h降雨预报数据分析
3.4.4 ECMWF可利用性综合分析
3.5 本章小结
4 柴河水库洪水预报方法研究
4.1 引言
4.2 柴河洪水预报模型介绍
4.2.1 新安江模型简介
4.2.2 TOPMODEL模型简介
4.2.3 模型参数优选方法
4.3 不考虑人类活动的洪水预报
4.3.1 新安江模型产流预报结果
4.3.2 TOPMODEL产流预报结果
4.3.3 预报结果分析
4.4 考虑人类活动的洪水预报
4.4.1 动态蓄水容量曲线
4.4.2 人类活动最大影响量Vmax确定
4.4.3 改进模型的应用与结果分析
4.5 柴河流域汇流预报方法研究
4.5.1 不考虑分类的汇流预报
4.5.2 考虑分类的汇流预报研究
4.5.3 汇流预报结果
4.5.4 汇流模拟结果分析
4.6 本章小结
5 洪水预报系统设计与开发
5.1 引言
5.2 系统开发目标与原则
5.2.1 总体设计目标
5.2.2 总体设计原则
5.3 系统总体设计
5.3.1 系统架构设计
5.3.2 系统环境配置
5.3.3 系统设计模式
5.3.4 系统结构设计
5.4 主要功能模块设计
5.4.1 数据库模块
5.4.2 预报数据下载和存储模块
5.4.3 集合预报数据处理及评估模块
5.4.4 前期影响雨量模块
5.4.5 参数率定及洪水过程模拟模块
5.5 系统主要界面设计
5.5.1 集合预报下载存储界面
5.5.2 数据处理及评估界面
5.5.3 参数率定界面设计
5.5.4 洪水预报界面设计
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 不足及展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
本文编号：3884491
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 洪水预报研究现状
1.2.2 人类活动影响下的洪水预报研究现状
1.2.3 气陆耦合的洪水预报研究现状
1.3 本文主要研究内容
1.3.1 研究内容及思路
1.3.2 研究内容框架
2 柴河流域概况及资料分析
2.1 引言
2.2 柴河水库及流域概况
2.2.1 流域概况
2.2.2 水文气象
2.2.3 水库工程
2.3 柴河水库洪水预报现状分析
2.3.1 预报方案现状
2.3.2 预报资料分析
2.3.3 场次洪水分析
2.3.4 洪水预报影响因素
2.4 本章小结
3 集合降雨预报可利用性分析
3.1 引言
3.2 TIGGE集合预报资料及检验方法
3.2.1 集合预报资料介绍
3.2.2 集合预报精度检验方法
3.3 柴河流域集合降雨预报精度分析
3.3.1 TIGGE资料整理
3.3.2 TS评分和偏差Bias分析
3.3.3 Brier评分和CRPS评分
3.3.4 Talagrand分布图
3.4 集合降雨预报产品可利用性分析
3.4.1 ECMWF未来 6h降雨预报数据分析
3.4.2 ECMWF未来 12h降雨预报数据分析
3.4.3 ECMWF未来 24h降雨预报数据分析
3.4.4 ECMWF可利用性综合分析
3.5 本章小结
4 柴河水库洪水预报方法研究
4.1 引言
4.2 柴河洪水预报模型介绍
4.2.1 新安江模型简介
4.2.2 TOPMODEL模型简介
4.2.3 模型参数优选方法
4.3 不考虑人类活动的洪水预报
4.3.1 新安江模型产流预报结果
4.3.2 TOPMODEL产流预报结果
4.3.3 预报结果分析
4.4 考虑人类活动的洪水预报
4.4.1 动态蓄水容量曲线
4.4.2 人类活动最大影响量Vmax确定
4.4.3 改进模型的应用与结果分析
4.5 柴河流域汇流预报方法研究
4.5.1 不考虑分类的汇流预报
4.5.2 考虑分类的汇流预报研究
4.5.3 汇流预报结果
4.5.4 汇流模拟结果分析
4.6 本章小结
5 洪水预报系统设计与开发
5.1 引言
5.2 系统开发目标与原则
5.2.1 总体设计目标
5.2.2 总体设计原则
5.3 系统总体设计
5.3.1 系统架构设计
5.3.2 系统环境配置
5.3.3 系统设计模式
5.3.4 系统结构设计
5.4 主要功能模块设计
5.4.1 数据库模块
5.4.2 预报数据下载和存储模块
5.4.3 集合预报数据处理及评估模块
5.4.4 前期影响雨量模块
5.4.5 参数率定及洪水过程模拟模块
5.5 系统主要界面设计
5.5.1 集合预报下载存储界面
5.5.2 数据处理及评估界面
5.5.3 参数率定界面设计
5.5.4 洪水预报界面设计
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 不足及展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
本文编号：3884491
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