河道水量还原计算技术方法及其应用研究——以山西省坪上水库流域为例

摘要

河道水量还原计算是水资源评价的重要组成部分之一，是合理分配、调度有限水资源、最大限度发挥水资源效益并为生产服务的基本根据和重要保证。水资源危机已经成为二十一世纪社会发展的重要问题。目前许多国家都已经认识到了水资源合理配置的重要性，并投入了大量的人力物力和财力，诸多专家学者致力于河道水量还原计算方法的探讨、研究，从而形成了多种河道水量还原计算的技术方法，这些技术方法在河道水量还原中起到了开山始祖之功效，为水利工程的合理生产建下了卓越功绩。目前的研究成果大多都是基于一些传统的方法，且由于各地区实际情况差异，需要针对不同地区不同情况而采取不同的计算方法，因此河道水量还原计算的传统技术方法的推广性差，在实际生产中造成了大量的人力、物力、财力的无谓浪费。在社会经济快速发展的今天，河道水量的形成受到了更多来自不同人类活动的影响，同时也相应的增大了河道水量还原计算的难度，使河道水量还原计算变得越来越复杂化。本论文将以山西省坪上水库河道水量还原计算为实际研究背景，着重讨论各传统的河道水量还原计算方法的优、劣，并在此基础上将遗传算法与人工神经网络技术引进河道水量还原计算中，试图寻求一种更加适合河道水量形成本质规律、脱离复杂水文现象纯数学的河道水量还原计算技术方法，使之能够克服传统技术方法的缺点，形成一种实用性、推广性都相对良好的河道水量还原计算方法。 本研究以山西省坪上水库河道水量还原计算技术为研究对象，其主要内容为：(1)河道水量还原计算技术方法研究的国内外现状和展望；(2)目前国内、外河道水量还原计算各种方法及其优、缺点的比较研究；(3)在对传统的河道水量还原计算方法的理解、运用的基础上，将人工神经网络BP算法引进河道水量还原计算，并探讨其在河道水量还原计算领域存在的局限及其解决方案。(4)首次将遗传算法(GA)与人工神经网络BP算法相结合并运用于河道水量还原计算，使计算结果、精度、运算时间等都相对有所提高，并对各种研究成果进行了比较分析研究。(5)在横向分析、比较各种河道水量还原计算技术方法的基础上，提出了一种较为普遍、实用的河道水量还原计算技术方法。(6)开发相应河道水量还原计算的计算机分析软件系统。 在河道水量还原计算的软件开发中以visualbasic6.0为基础，并结合matlab7.1、excel的优点，将vb与matlab、excel相结合使软件的编制过程及软件的使用变得简单、实用。 论文中利用人工神经网络作河道水量还原计算时，其网络的拓扑结构及隐层节点数的确定仅依据经验而定，使得网络的稳定性受到相应的影响，这是本研究还有待解决和提高的方面。

目录

文摘

英文文摘

声明及关于学位论文使用权的说明

第一章综述

第二章坪上水库天然径流还原计算的水量平衡法

第三章河道水量还原计算的降雨径流模型

第四章人工神经网络在河道水量还原计算中的运用

第五章基于遗传算法的BP网络模型在河道水量还原计算中的应用研究

第六章径流还原计算计算机分析系统的开发研究

第七章研究结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的主要科研课题