鄱阳湖退田还湖后水位预报模型及应用

摘要

鄱阳湖承纳江西省境内的赣江、扰河、修河、饶河、信江五大河流的来水，同时还受区间来水的影响和长江水位的顶托作用。1998年特大洪水后，江西省在鄱阳湖区实施退田还湖工程，该工程实施后鄱阳湖区域边界条件发生了变化，各代表站水位特征也相应地发生变化。鄱阳湖蓄滞洪区水土资源综合利用和湖区防汛抗旱，必须首先了解鄱阳湖水位变化。因此，建立退田还湖后的水位预报模型，分析鄱阳湖水位特征变化，对湖区防汛抗旱和资源合理利用提供了科学依据，也为湖泊水文学的研究提供实证案例分析，丰富其理论和研究方法。 本文主要研究内容如下： (1)运用逐步回归方法建立预报模型。选取赣江外洲站、抚河李家渡站、信江梅港站、饶河的渡峰坑站和虎山站及修河的万家埠站和虬津站(以下简称五河七口) 的日平均流量、区间来水和湖口站的同平均水位作为预报因子，建立鄱阳湖典型代表站 (湖口、星子、都昌、棠荫、康山) 的水位与预报因子的回归模型，并根据模型预测不同频率来水的情况下典型代表站的水位。其中区间来水因子利用鄱阳湖湖面和其周边典型降雨站的日平均降雨量和部分蒸发站的蒸发量来反映。 (2)运用人工神经网络建立预报模型。选取五河七口的日平均流量和湖口站的日平均水位作为输入变量，鄱阳湖几个典型代表站的同平均水位作为输出变量，采用人工神经网络中的改进BP算法，对样本进行训练，求出神经网络中的参数。根据所求参数，并假定一组输入变量，预测典型代表站的水位。并与回归模型的计算结果进行比较，分析模型的精度和可靠性。 (3)单退圩堤控制运行方案的确定。调查分析退田还湖工程单退圩堤和蓄滞洪区的防洪现状，根据有关湖区防洪规划，确定单退圩堤最优运行方案，以保证顺利分洪和圩堤内经济损失最小。

目录

文摘

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声明

第一章引言

1.1研究背景

1.1.1鄱阳湖地理概况及其调蓄作用

1.1.2鄱阳湖的洪水灾害

1.1.3鄱阳湖退田还湖工程

1.2本课题的研究意义

1.3本文研究内容、方法与技术路线

1.3.1研究内容

1.3.2研究方法

1.3.3研究技术路线

第二章水文预报方法概述

2.1多元线性回归分析

2.1.1概述

2.1.2预报因子的选取

2.1.3系数的最小二乘估计

2.1.4回归效果的检验

2.2门限自回归模型

2.2.1概述

2.2.2门限自回归模型的定义

2.2.3门限自回归模型的建模步骤：

2.3人工神经网络模型

2.3.1概述

2.3.2 BP人工神经网络基本原理

2.3.3小结

2.4灰色系统理论

2.4.1灰色系统理论研究进展

2.4.2灰色系统分析概述

2.5水文预报方法总结

2.6鄱阳湖水位预报国内研究进展

第三章鄱阳湖退田还湖后水位预报模型

3.1水位预报模型的建立

3.1.1逐步回归方法在鄱阳湖水位预报中的应用

3.1.2人工神经网络系统在鄱阳湖水位预报中的应用

3.2两种模型的比较及应用价值

3.3退田还湖前后水位特征变化分析

3.3.1鄱阳湖退田还湖前后水位过程比较

3.3.2计算结果分析

第四章单退圩堤控制运行方案

4.1单退圩堤及蓄滞洪区的基本概况

4.1.1单退圩堤的基本概况

4.1.2蓄滞洪区的基本概况

4.2单退圩堤控制运行原则

4.3单退圩堤控制运行方案

4.3.1单退圩堤防洪防洪效果分析

4.3.2单退圩堤控制运行方案

4.4结论和建议

4.4.1结论

4.4.2建议

第五章结论和展望

5.1结论

5.1.1取得的成果

5.2创新与不足

5.2.1论文的创新之处

5.2.2不足之处

5.3展望

致谢

参考文献

附录

攻读学位期间的研究成果