基于长办汇流曲线的多模型联合洪水演算研究.pdfVIP

第47卷 第 10期 人 民 长 江 Vo1．47，No．10 2016年 5月 Yangtze River May， 2016 文章编号：1001—4179(2016l10—0037—04 基于长办汇流曲线的多模型联合洪水演算研究 罗 费 ，董增 川 ，钟 敦 宇 ，刘 玉环 ，黄 兴春2 (1．河海大学 水文水资源学院，江苏 南京 210098； 2．重庆市水文水资源勘测局，重庆 401147) 摘要：传统长办汇流 曲线采用试算法确定稳定流的河段传播时间 值时，计算过程繁琐且不一定能得到最优 解。基于此，提 出利用遗传算法求解马斯京根模型的河段传播时间，进而优化长办汇流 曲线模型的参数 。该 方法既充分利用了长办汇流 曲线模型中的经验性汇流系数，又融入 了改进马斯京根法，可以保证参数全局最 优的特点，有效提高了河道洪水演算精度，为河道洪水演算研究提供 了一种多模型联合求解的新思路。 关 键 词：长办；r-流曲线；马斯京根法；参数传递；洪水演算 中图法分类号：P33 文献标志码 ：A DOI：10．16232／j．enki．1001—4179．2016．10．008 李心铭在特征河长分段连续流量演算法 的基础 1 长办汇流曲线模型 上 ¨ ，针对特征河长法存在随着人流历时增长而误 差变大等缺点，通过流量过程 的组成分析，应用分解和 长办汇流曲线是在加里宁河槽汇流曲线的概念基 迭加的方法 ，提出了适合任何人流历时的 “长办汇流 础上 ，研究 以人流为矩形 的河槽汇流曲线 ，或称时段河 曲线模型”。在实际应用中，由于该模型使用经验性汇 槽汇流曲线 ，解决了入流非单一且人流点不 同和不同 流系数 ，所以针对特定流域 ，模型具有 良好 的适应性。 人流点的来水具有不同滞后和展平程度的问题，其推 但是 ，模型多采用试算法或最小二乘法等数值方法来 导公式如下 确定参数 ，因此存在着很大的主观性和随机性 ， Idt—Qdt=dW (1) 难 以保证 值为全局最优解 。鉴于马斯京根模型中参 W =Kq (2) 数 的物理意义与长办汇流曲线 中一致 ，且当前学者 式中，，为河段的人流；Q为河段的出流；W为河段槽蓄 对马斯京根模型参数的研究较为广泛 ，因此本文提 出 量 ；At为单位计算时段；K为特征河长的传播时间。并 利用加速遗传算法对马斯京根模型的K值进行求解 ， 引入相对时间m =t／K，即可推出河槽曲线汇流所得 之后将 K值代入长办汇流曲线模型中，进而对洪水演 的基本微分方程式 算进行求解 ，既充分地利用 了长办汇流曲线模型的经 dQ+Q ， _ 一 ，：0 (3) 验性 ，也融入改进马斯京根模型，可以保证参数全局最 uH ‘ 优的特点，为河道洪水演算提供了一种新思路 。本文基 根据流量的过程组成分析 ，应用分解和叠加的方 于长江上游干流各水文站 1961～2004年的实测流量 法可归纳得到人流量历时为 m 的单位矩形人流量流 资料和历时洪水调查资料，对不同量级的洪水进行了 经任意 n个河段后产生的出流过程 “长 一马”模型联合演算，取得 了较好的效果，为河道 n一1 洪水演算的研究提供 了一种新途径。 p0n=1一e