《流域概率水文預報方法研究》在總結過去研究工作的基礎上闡述概率水文預報的基礎理論、方法及應用實踐,以期為現(xiàn)代概率水文預報方法的研究提供一定的研究基礎。全書共分5章,第1章緒論部分簡要介紹了水文預報的方法和研究現(xiàn)狀;第2章以柘溪流域為應用實例介紹了新安江模型的應用;第3章闡述了采用貝葉斯概率方法進行流域概率水文預報的方法,第4章介紹了采用小波分析一投影尋蹤回歸和基于理想邊界的多元線性回歸預報模型兩種概率水文預報方法,并利用這兩種上下限區(qū)間水文預報模型在長江上游進行概率水文預報的應用,第5章介紹了采用主成分分析篩選預報因子進行中長期水文預報的方法。
由于受全球氣候變暖和人類活動的影響,頻發(fā)的旱澇災害給人類的生產(chǎn)生活帶來了巨大的影響,為減少洪水災害給人類生產(chǎn)和生活帶來的損失,同時合理開發(fā)利用水資源并且充分發(fā)揮水資源的可持續(xù)利用特性,水利專家開展了針對水文循環(huán)系統(tǒng)的觀測、試驗、分析和研究,從而形成了水文學科。水文預報是水文學研究領域的重要研究內(nèi)容,水文預報是對未來的水文情勢做出預測的技術,準確及時的水文預報,對于防范水旱災害,爭取防汛、抗旱的主動權,制訂科學的水資源調(diào)度方案,充分利用水資源,發(fā)揮水利設施的作用并保證其安全以及保障工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生命財產(chǎn)安全方面具有重要意義。
隨著計算機科學技術的發(fā)展和信息的快速傳播,水文預報的技術和要求也在日臻完善。由于水文預報存在大量的不確定性因素,傳統(tǒng)的確定性水文預報模型包括基于統(tǒng)計理論的黑箱模型、概念水文預報模型和分布式水文預報模型,這些模型沒有考慮水文過程的不確定性,忽視了水文預報的風險性,不能夠進行不確定性的量化預報,因此這些方法不能完全正確地反映水文過程,僅提供預見期內(nèi)的水文預報值已不能滿足相應的流域管理部門需求。尤其在汛期發(fā)生大洪水時,不同概率的水文預報給決策者提供了更多的水文預報信息供其決策,更大程度地保證了下游的生命財產(chǎn)安全,同時使水利工程在保證下游安全的基礎上充分利用水能發(fā)電,對于提高社會效益和調(diào)度發(fā)電部門的經(jīng)濟效益具有重大意義。為了更準確地預估不確定性對水文預報模型的影響,水文專家和學者開展了大量不確定性分析研究,本書的主要研究內(nèi)容就是從水文現(xiàn)象的不確定性出發(fā)探索和研究流域概率水文預報的方法。
本書在總結過去研究工作的基礎上闡述概率水文預報的基礎理論、方法及應用實踐,以期為現(xiàn)代概率水文預報方法的研究提供一定的研究基礎。全書共分5章,第1章緒論部分簡要介紹了水文預報的方法和研究現(xiàn)狀;第2章以柘溪流域為應用實例介紹了新安江模型的應用;第3章闡述了采用貝葉斯概率方法進行流域概率水文預報的方法,第4章介紹了采用小波分析一投影尋蹤回歸和基于理想邊界的多元線性回歸預報模型兩種概率水文預報方法,并利用這兩種上下限區(qū)間水文預報模型在長江上游進行概率水文預報的應用,第5章介紹了采用主成分分析篩選預報因子進行中長期水文預報的方法。
本書的研究工作得到了重慶市自然科學基金(基礎研究與前沿探索專項)面上項目(cstc2019jcyj-msxmX0790)、重慶市教委科學技術研究項目(KJQN201903802)、重慶市教委科技重點項目“城市河流生態(tài)綜合治理關鍵技術研究”(KJQN201803811)、重慶市教委2018年“水資源與生態(tài)環(huán)境保護重慶市高職高專應用技術推廣中心”建設項目、重慶水利電力職業(yè)技術學院2018年度高層次人才引進基金“重慶市山洪災害風險分析研究”、重慶水利電力職業(yè)技術學院“水利行業(yè)建材巖土及水工仿真應用技術推廣中心”建設項目的資助和支撐,特此向支持和關心作者研究工作的所有單位和個人表示衷心的感謝。還要感謝指導我多年的導師,感謝同門及同事的幫助和支持,感謝為本書出版付出辛勤勞動的出版社同人。書中部分內(nèi)容參考了有關單位和個人的研究成果,在此一并致謝。
由于流域概率水文預報的方法和理論不斷更新改進,本書所介紹的方法也有不盡完善之處,再加上作者水平所限,書中疏漏之處在所難免,敬請廣大讀者批評指正。
前言
第1章 緒論
1.1 水文預報簡介
1.2 流域水文預報研究方法
1.3 國內(nèi)外流域水文預報研究現(xiàn)狀
第2章 基于新安江模型的柘溪流域水文預報
2.1 柘溪流域概況
2.2 新安江模型
2.3 應用新安江模型的柘溪流域水文預報
第3章 流域貝葉斯概率水文預報
3.1 貝葉斯概率水文預報模型
3.2 五種不同分布類型
3.3 五種不同分布類型的貝葉斯概率水文預報
3.4 本章小結
第4章 上下限區(qū)間水文預報
4.1 上下限區(qū)間水文預報模型概述
4.2 上下限區(qū)間水文預報模型理論
4.3 基于小波分析一投影尋蹤回歸的區(qū)間水文預報模型
4.4 基于理想邊界的多元線性回歸預報模型
4.5 本章小結
第5章 中長期水文預報
5.1 中長期水文預報模型
5.2 主成分分析篩選預報因子模型
5.3 實例應用與結果分析
5.4 本章小結
參考文獻
附錄