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基于动态临界雨量的山洪预警方法研究与应用 被引量:59
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作者 叶金印 李致家 常露 《气象》 CSCD 北大核心 2014年第1期101-107,共7页
以新安江模型为基础,提出了考虑土壤含水量饱和度的动态临界雨量山洪预警方法。该方法采用新安江模型计算流域的土壤含水量饱和度,根据土壤含水量饱和度以及山洪发生前6、12和24 h等3个时间尺度的最大降雨量,应用基于最小均方差准则的W-... 以新安江模型为基础,提出了考虑土壤含水量饱和度的动态临界雨量山洪预警方法。该方法采用新安江模型计算流域的土壤含水量饱和度,根据土壤含水量饱和度以及山洪发生前6、12和24 h等3个时间尺度的最大降雨量,应用基于最小均方差准则的W-H(Widrow-Hoff)算法分别建立3个时间尺度的山洪预警动态临界雨量判别函数。利用该方法,结合淠河流域2003—2009年地面雨量站降雨资料以及17次典型洪水过程资料,率定了新安江模型参数,并用10次历史个例对所建立的3个时间尺度的山洪预警动态临界雨量判别函数进行了应用检验,山洪预警合格率超过了70%,表明该方法用于山洪预警是可行的。 展开更多
关键词 临界雨量 山洪预警 新安江模型 淠河流域
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基于集合预报的淮河流域洪水预报研究 被引量:58
2
作者 包红军 赵琳娜 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期216-224,共9页
建立基于集合预报的淮河具有行蓄洪区流域洪水预报及早期预警模型。在洪水预报中引入数值天气预报以延长洪水预报的预见期。集合预报采用多模式和多分析集合预报技术,考虑初始场的不确定性和模式的不确定性,避免"单一"确定性... 建立基于集合预报的淮河具有行蓄洪区流域洪水预报及早期预警模型。在洪水预报中引入数值天气预报以延长洪水预报的预见期。集合预报采用多模式和多分析集合预报技术,考虑初始场的不确定性和模式的不确定性,避免"单一"确定性数值天气预报结果易存在的预报误区。THORPEX项目支撑的THORPEX Interactive Grand Global Ensemble(TIGGE)集合预报目的是建立全球交互式预报系统。本文以淮河流域为试验流域,以TIGGE集合预报(加拿大气象中心(简称CMC,集合成员数为15个)、欧洲中期天气预报中心(简称ECMWF,集合成员数为51个)、英国气象局(简称UKMO,集合成员数为24个)、美国国家环境预测中心(简称NCEP,集合成员数为15个))驱动构建的水文与水力学相结合的具有行蓄洪区流域洪水预报模型以达延长洪水预报的预见期,新安江模型用于降雨径流计算、一维水动力学模型用于河道洪水演算,实现洪水预报及早期预警。为了进行比较,同时采用地面雨量计观测降水驱动构建的洪水预报模型,对2007和2008年淮河汛期洪水进行检验。结果表明,基于TIGGE集合预报驱动的洪水预报预见期延长了72~120h,证明了TIGGE集合预报可以应用于洪水预报及早期预警。 展开更多
关键词 洪水预报及早期预警 TIGGE集合预报 新安江模型 一维水动力学模型 淮河
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基于并行遗传算法的新安江模型参数优化率定方法 被引量:46
3
作者 武新宇 程春田 赵鸣雁 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期85-90,共6页
本文结合新安江模型参数的特点,以洪峰流量、峰现时间和洪水总量的合格率为评价目标,定义了评价洪水性能目标的模糊合格率,提出了新安江模型参数率定的并行遗传算法,并在微机集群环境下,利用JAVA语言进行了算法编程。串行和并行遗传算... 本文结合新安江模型参数的特点,以洪峰流量、峰现时间和洪水总量的合格率为评价目标,定义了评价洪水性能目标的模糊合格率,提出了新安江模型参数率定的并行遗传算法,并在微机集群环境下,利用JAVA语言进行了算法编程。串行和并行遗传算法计算结果的比较表明,本文提出的并行遗传算法可以大大缩短优化过程的时间,得到较为稳定的模型参数。 展开更多
关键词 并行计算 遗传算法 参数率定 新安江模型 集群
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新安江模型理论研究的进展与探讨 被引量:49
4
作者 刘金涛 宋慧卿 +1 位作者 张行南 陈喜 《水文》 CSCD 北大核心 2014年第1期1-6,共6页
回顾了新安江模型发展的历程,指出在具有物理基础的分布式水文模型发展遭遇理论瓶颈的背景下,可重新审视新安江等概念性模型的重要作用和地位。文章介绍了近年来新安江模型在结构、理论方法及应用等方面取得的进展,认为新安江模型是一... 回顾了新安江模型发展的历程,指出在具有物理基础的分布式水文模型发展遭遇理论瓶颈的背景下,可重新审视新安江等概念性模型的重要作用和地位。文章介绍了近年来新安江模型在结构、理论方法及应用等方面取得的进展,认为新安江模型是一个不断发展的模型理论体系。新安江模型理论的创新首先需秉承其理论的特色,即蓄满产流及以统计曲线形式表达的部分产流的概念,可用山坡水文的理论和发现指导模型创新,并采取野外实验、理论分析与计算机建模三者并重的理念。 展开更多
关键词 新安江模型 分布式水文模型 蓄满产流 山坡水文
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新安江模型参数优选的改进粒子群算法 被引量:45
5
作者 江燕 刘昌明 +1 位作者 胡铁松 武夏宁 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期1200-1206,共7页
借鉴竞争演化和多种群混合的思想,对粒子群算法(PSO)进行改进,建立并行种群混合进化的粒子群算法(PMSE-PSO)和序列主-从种群混合进行的粒子群算法(SMSE-PSO)。数值模拟结果表明,这两种改进的粒子群算法具有较高的计算效率、较强的自适... 借鉴竞争演化和多种群混合的思想,对粒子群算法(PSO)进行改进,建立并行种群混合进化的粒子群算法(PMSE-PSO)和序列主-从种群混合进行的粒子群算法(SMSE-PSO)。数值模拟结果表明,这两种改进的粒子群算法具有较高的计算效率、较强的自适应性和稳定性。将PMSE-PSO和SMSE-PSO应用于新安江模型的参数优选中,通过与PSO和SCE-UA的比较可以看出,PMSE-PSO和SMSE-PSO不仅具有较好的全局优化性能和稳定性,而且在调用目标函数次数相同的情况下精度较高,是一种有效的新安江模型参数优选方法。 展开更多
关键词 参数优选 新安江模型 全局优化 粒子群算法 多种群混合进化
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对新安江模型的改进 被引量:35
6
作者 李致家 孔祥光 张初旺 《水文》 CSCD 北大核心 1998年第4期19-23,共5页
在新安江模型的结构中增加了超渗产流模型,对新安江模型进行了改进,使得新安江模型的产流理论更加完善,可以用于湿润地区、半干旱半湿润地区及干旱地区。把改进后的模型在半干旱半湿润的沂沭泗流域进行了验证和应用。
关键词 新安江模型 超渗产流 产流面积 下渗模型
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新安江模型(三水源)参数的客观优选方法 被引量:39
7
作者 王佩兰 赵人俊 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1989年第4期65-69,共5页
根据新安江模型(三水源)试用7年来的经验,本文提出一个客观优选参数的方法.文中将模型中敏感的6个参数分属于四个层次,采用了三种目标函数.结果表明,应用多层次多目标函数的方法,客观优选就易于实现.与过去的经验优选方法相比,客观优选... 根据新安江模型(三水源)试用7年来的经验,本文提出一个客观优选参数的方法.文中将模型中敏感的6个参数分属于四个层次,采用了三种目标函数.结果表明,应用多层次多目标函数的方法,客观优选就易于实现.与过去的经验优选方法相比,客观优选方法使用更方便,消耗机时更少.本文还给出了计算步骤与应用实例. 展开更多
关键词 新安江模型 参数 目标函数 敏感性 独立性
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新安江模型的根据及模型参数与自然条件的关系 被引量:40
8
作者 赵人俊 王佩兰 胡凤彬 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1992年第1期52-59,共8页
本文着重研究了模型参数与自然条件的关系。参数分为蒸散发、产流、分水源与汇流四个层次,各决定于气象、气候、地质与地貌条件。用分层次分目标函数加结构性约束的方法可优化得出唯一解。结果表明:参数SM(表土自由水容量)对水源划分起... 本文着重研究了模型参数与自然条件的关系。参数分为蒸散发、产流、分水源与汇流四个层次,各决定于气象、气候、地质与地貌条件。用分层次分目标函数加结构性约束的方法可优化得出唯一解。结果表明:参数SM(表土自由水容量)对水源划分起决定作用,并初步找到了它与岩性之间的关系.本文还研制了集总性时变线性系统流域汇流模型,其两个参数可根据河网地貌推理计算出来,以上成果为无水文资料地区提供了模型应用的条件。 展开更多
关键词 新安江模型 表土自由水容量 产流 汇流 时变线性系统
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SCE-UA方法在新安江模型参数优化中的应用(英文) 被引量:42
9
作者 Hapuarachchi H.A.P. 李致家 王寿辉 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 2001年第4期304-314,共11页
以前在使用新安江模型时人们遇到的最大困难可归因于缺乏有效的参数全局优化的数学方法 .事实上对于一个缺乏经验的人来说 ,模型参数的人工试错计算的过程是一个相当不容易的过程 ,并且耗时颇多 .为此 ,近些年来研究者们正在探索把概念... 以前在使用新安江模型时人们遇到的最大困难可归因于缺乏有效的参数全局优化的数学方法 .事实上对于一个缺乏经验的人来说 ,模型参数的人工试错计算的过程是一个相当不容易的过程 ,并且耗时颇多 .为此 ,近些年来研究者们正在探索把概念性水文模型中的专家经验与自动优化计算相结合的方法或者数学优化中的全局优化方法 ,如SEC UA方法 .本文首先简述新安江模型 ,而后采用 3个大小和气候条件各不相同的流域对SCE UA算法就在新安江模型计算的参数优化进行了研究 .研究结果表明 ,SCE UA算法用来进行新安江模型的参数优化所取得的效果是好的 .从率定和检验的结果来看 ,SCE UA算法可以使得率定的新安江模型的参数达到全局最优并且从概念上也合理 . 展开更多
关键词 新安江模型 概念性模型 模型率定 全局优化 基因算法 SEC-UA算法 水文模型
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定量降水预报与水文模型耦合的中小流域汛期洪水预报试验 被引量:42
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作者 崔春光 彭涛 +1 位作者 沈铁元 殷志远 《气象》 CSCD 北大核心 2010年第12期56-61,共6页
预见期内的降水量直接影响着洪水预报的精度,预见期愈长,预见期内的降雨对预报值影响愈大,预见期内的降雨越来越被人们重视。本文以湖北省漳河水库流域为例,利用中尺度数值模式(AREM模式)的预报降雨信息,作为洪水预见期内的降雨,输入新... 预见期内的降水量直接影响着洪水预报的精度,预见期愈长,预见期内的降雨对预报值影响愈大,预见期内的降雨越来越被人们重视。本文以湖北省漳河水库流域为例,利用中尺度数值模式(AREM模式)的预报降雨信息,作为洪水预见期内的降雨,输入新安江模型,对流域2008年汛期典型洪水过程进行预报测试,结果表明考虑预见期内的降雨相对于未考虑预见期降雨对洪水预报结果提高具有明显的优势。研究表明中尺度暴雨模式预报技术在水文预报学的应用具有广阔的发展空间。 展开更多
关键词 AREM模式 预见期降雨 新安江模型 洪水预报 定量降水预报
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新安江模型的起源及对其进一步发展的建议 被引量:40
11
作者 芮孝芳 凌哲 +1 位作者 刘宁宁 梁霄 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2012年第4期1-5,共5页
回顾新安江模型产生的历史背景,缅怀以赵人俊教授为代表的中国水文学界的先辈们对模型的创建所做的杰出贡献。深入剖析新安江(三水源)模型不同于世界上其他流域水文模型的特点。从模型发展的世界趋势、模型发展中必须引起注意的一些问... 回顾新安江模型产生的历史背景,缅怀以赵人俊教授为代表的中国水文学界的先辈们对模型的创建所做的杰出贡献。深入剖析新安江(三水源)模型不同于世界上其他流域水文模型的特点。从模型发展的世界趋势、模型发展中必须引起注意的一些问题和重视数字流域技术开发三方面提出进一步发展新安江流域水文模型的建议。 展开更多
关键词 新安江模型 水文模型 数字流域 水文预报 水文计算
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基于统计理论方法的水文模型参数敏感性分析 被引量:38
12
作者 宋晓猛 孔凡哲 +1 位作者 占车生 韩继伟 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期642-649,共8页
参数敏感性分析是模型不确定性量化的重要环节,有助于有效识别关键参数,减少参数的不确定性影响,进而提高参数优化效率。利用Morris筛选方法定性识别相对重要参数,耦合方差分解的Sobol方法和统计理论的响应曲面模型构建一种新的定量敏... 参数敏感性分析是模型不确定性量化的重要环节,有助于有效识别关键参数,减少参数的不确定性影响,进而提高参数优化效率。利用Morris筛选方法定性识别相对重要参数,耦合方差分解的Sobol方法和统计理论的响应曲面模型构建一种新的定量敏感性分析方法———RSMSobol方法。以长江支流沿渡河流域的日降雨径流过程模拟为例,系统分析4种不同目标函数响应条件下新安江模型的参数敏感性。结果表明Morris方法和RSMSobol方法的集成应用极大地提高了全局敏感性分析的效率,Morris定性筛选结果为定量评估减少了模型参数维数,采用代理模型技术的RSMSobol方法减少了模型的计算消耗。 展开更多
关键词 新安江模型 敏感性分析 RSMSobol方法 响应曲面方法 Morris方法
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基于栅格的新安江模型的构建和应用 被引量:34
13
作者 李致家 姚成 汪中华 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期131-134,共4页
根据分布式模型和新安江模型的最新理论,建立了基于栅格的分布式新安江水文模型,该模型能够考虑网格之间的水量交换.将建立的模型用于钱塘江支流密赛流域的洪水模拟计算,并与新安江模型的计算结果进行比较,可以看出,基于栅格的分布式新... 根据分布式模型和新安江模型的最新理论,建立了基于栅格的分布式新安江水文模型,该模型能够考虑网格之间的水量交换.将建立的模型用于钱塘江支流密赛流域的洪水模拟计算,并与新安江模型的计算结果进行比较,可以看出,基于栅格的分布式新安江水文模型可以很好地应用于该流域进行洪水模拟,其模拟精度于原新安江模型的精度相当. 展开更多
关键词 分布式水文模型 新安江模型 Grid—Xinanjiang模型 洪水模拟
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新安江模型与垂向混合产流模型的比较 被引量:32
14
作者 瞿思敏 包为民 +2 位作者 张明 嵇海祥 胡其美 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期374-377,共4页
从实时洪水预报模型通用性角度出发,对新安江模型与垂向混合产流模型进行比较研究.选用青峰岭水库流域、危水水库流域资料分别采用这两个模型进行模拟计算.计算结果表明,在湿润地区,新安江模型和垂向混合产流模型都能取得好的成果;在半... 从实时洪水预报模型通用性角度出发,对新安江模型与垂向混合产流模型进行比较研究.选用青峰岭水库流域、危水水库流域资料分别采用这两个模型进行模拟计算.计算结果表明,在湿润地区,新安江模型和垂向混合产流模型都能取得好的成果;在半干旱地区,新安江模型应用效果不太理想,垂向混合产流模型能取得比较令人满意的结果. 展开更多
关键词 新安江模型 垂向混合产流模型 水库流域 流域水文模型
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无资料地区水文模拟及相似性分析 被引量:37
15
作者 姚成 章玉霞 +1 位作者 李致家 孙龙 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期108-113,共6页
基于新安江模型,利用参数移植方法开展嵌套式流域无资料情况下的水文模拟研究。结果表明,产流参数的移植精度较高,汇流参数的移植精度相对较低,流域坡度对其影响较大。在新安江次洪模型的实际应用中,需要对地貌特征加强考虑。通过对流... 基于新安江模型,利用参数移植方法开展嵌套式流域无资料情况下的水文模拟研究。结果表明,产流参数的移植精度较高,汇流参数的移植精度相对较低,流域坡度对其影响较大。在新安江次洪模型的实际应用中,需要对地貌特征加强考虑。通过对流域水文相似性分析,发现在地形指数分布曲线相似的情况下可以移植模型的产流参数;当采用地貌单位线进行流域汇流计算时,参数移植的应用效果较好。 展开更多
关键词 新安江模型 水文模拟 水文相似性 参数移植 无资料地区 屯溪流域 嵌套流域
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基于GIS的DEM和分布式水文模型的应用比较 被引量:32
16
作者 李致家 张珂 姚成 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第8期1022-1028,共7页
本文采用GIS地形分布技术和栅格技术,对TOPMODEL和新安江水文预报模型进行基于GIS的技术改造,构建了基于DEM栅格的TOPMODEL水文模型和基于GIS的TOPMODEL和新安江分布式水文模型,并将3个模型应用于黄河支流———洛河卢氏以上流域的水文... 本文采用GIS地形分布技术和栅格技术,对TOPMODEL和新安江水文预报模型进行基于GIS的技术改造,构建了基于DEM栅格的TOPMODEL水文模型和基于GIS的TOPMODEL和新安江分布式水文模型,并将3个模型应用于黄河支流———洛河卢氏以上流域的水文模型的参数率定和模拟比较,以探讨GIS技术的应用和模型的适应性。结果表明在该研究流域上,3个模型都能很好地进行水文过程模拟,其中基于DEM栅格的TOPMODEL模型可取得更好的效果。 展开更多
关键词 GTOPMODEL模型 新安江模型 分布式水文模型 GIS DEM 黄河
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新安江模型参数的不确定性分析 被引量:32
17
作者 舒畅 刘苏峡 +2 位作者 莫兴国 梁忠民 戴东 《地理研究》 CSCD 北大核心 2008年第2期343-352,共10页
水文模型的不确定性研究是水文科学研究的重要课题。模型参数的不确定性分析是水文模型不确定性研究的重要内容之一。本文采用GLUE方法分析新安江模型参数的不确定性,结论基于对不同水文特征流域的长时间径流模拟,研究发现大量"等... 水文模型的不确定性研究是水文科学研究的重要课题。模型参数的不确定性分析是水文模型不确定性研究的重要内容之一。本文采用GLUE方法分析新安江模型参数的不确定性,结论基于对不同水文特征流域的长时间径流模拟,研究发现大量"等效性"参数组存在。据此将参数总结为三类:第一类为非敏感参数,如上层张力水容量UM等。它们对似然判据,及确定性系数(R2)影响小。第二类为敏感性参数,如河网蓄水消退系数CS等,其特点是对R2的影响大。第三类为区域性敏感参数,如张力水蓄水容量曲线的方次B等,它们对R2的影响力跟流域特征密切相关。这些结论有助于理解新安江模型参数,为今后流域水文模拟提供参考。文中还展望了未来水文模型不确定性研究的发展方向。 展开更多
关键词 GLUE方法 新安江模型 等效性 不确定性 卢氏流域 九洲流域
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洪水预报产流误差的动态系统响应曲线修正方法 被引量:33
18
作者 司伟 包为民 瞿思敏 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期497-503,共7页
为提高实时洪水预报精度,提出了一种基于动态系统响应曲线洪水预报误差修正新方法。该方法将动态系统响应曲线引入洪水预报误差修正中,建立一种向误差源头追溯的动态反馈修正模型。此修正方法将新安江模型产流以下的部分作为响应系统,... 为提高实时洪水预报精度,提出了一种基于动态系统响应曲线洪水预报误差修正新方法。该方法将动态系统响应曲线引入洪水预报误差修正中,建立一种向误差源头追溯的动态反馈修正模型。此修正方法将新安江模型产流以下的部分作为响应系统,用线性差分近似代替非线性系统响应函数的偏导数值,得到时段产流量所对应的系统响应曲线。用实测流量和计算流量之间的差值作为信息,使用最小二乘估计原理,对产流量进行修正,再用修正后的产流量重新计算出流过程。该修正方法分别用理想案例和王家坝流域进行检验,结果证明此方法效果比传统二阶自回归模型有明显提高。 展开更多
关键词 洪水预报 误差修正 系统响应曲线 最小二乘估计 新安江模型
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基于SCE-UA算法的新安江模型参数优化及应用 被引量:32
19
作者 董洁平 李致家 戴健男 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期485-490,共6页
为了减小水文模型参数优化中人工试错法和局部优化法的不确定性,以一种快速有效的优化方法搜索到水文模型参数的全局最优解。以安徽呈村流域为例,使用SCE-UA算法对新安江模型参数进行优化,日模型和次洪模型分别采用总体水量误差和对数... 为了减小水文模型参数优化中人工试错法和局部优化法的不确定性,以一种快速有效的优化方法搜索到水文模型参数的全局最优解。以安徽呈村流域为例,使用SCE-UA算法对新安江模型参数进行优化,日模型和次洪模型分别采用总体水量误差和对数绝对值误差作为目标函数,分析优化结果并对优化参数进行检验。经检验分析,日模型检验期确定性系数均达到0.8,次洪模型检验期确定性系数接近0.9。研究结果表明,采用SCE-UA算法优化新安江模型参数可以取得较好结果,目标函数的选择对参数优化有着重要作用。 展开更多
关键词 SCE-UA算法 新安江模型 参数优化 安徽呈村流域
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新安江模型和改进BP神经网络模型在闽江水文预报中的应用 被引量:31
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作者 刘佩瑶 郝振纯 +2 位作者 王国庆 赵思远 王乐扬 《水资源与水工程学报》 CSCD 2017年第1期40-44,共5页
精确的水文预报是防洪减灾中重要的非工程措施,水文模型是开展水文预报最有力的工具。采用LM算法改进了的BP神经网络水文预报模型,以闽江富屯溪流域为例,进行了BP模型和新安江模型在日流量模拟预报中的应用比较。结果表明:两个模型总体... 精确的水文预报是防洪减灾中重要的非工程措施,水文模型是开展水文预报最有力的工具。采用LM算法改进了的BP神经网络水文预报模型,以闽江富屯溪流域为例,进行了BP模型和新安江模型在日流量模拟预报中的应用比较。结果表明:两个模型总体均达到水文预报的精度要求,水文预报合格率可达到90%以上;新安江模型在丰水年模拟效果较好,相比而言,BP神经网络模型的模拟精度更高一些;两个模型均可用于闽江流域的水文预报研究。 展开更多
关键词 新安江模型 参数率定 BP神经网络模型 LM算法 洪水预报
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