汛限水位动态控制方案优选方法及指标体系研究

基于汛限水位实时动态控制的新理念,提出汛限水位实时动态控制方案的决策方法及其实施步骤.引入洪水与兴利连续长系列调节方法并采用PowerBuilder 8.0开发相应的系统软件计算水库的兴利效益,给出汛限水位动态控制风险率和风险损失的定义与计算方法.在此基础上,选取部分兴利效益指标和风险控制指标构建汛限水位实时动态控制决策方案优选的多指标评价体系.最后以大连市碧流河水库为例,采用多目标模糊模式识别理论模型对汛限水位动态控制方案进行优选计算,进而确定了水库实时调度过程中汛限水位动态控制的满意决策方案.     

基于小量级降雨预报的水库汛限水位动态控制风险分析

建立基于降雨预报的汛限水位动态控制风险模型,以定量评估动态控制给水库防洪管理带来的风险。统计分析了"无雨"或"小雨"预报的精准性,建立了考虑"无雨"或"小雨"漏报、校核洪水发生的频率、汛限水位控制值域、洪水调度方式等条件下的汛限水位动态控制风险模型,并以近似的频率分布曲线族替代概率分布函数进行模型求解。以汉中市石门水库为例,分析了石门水库的蓄泄能力,提出了流域24小时预报"无雨"时抬高汛限水位至617.5m,预报"小雨"时抬高至617.0m,且"无雨"或"小雨"漏报时采用动态控制的调度方式,其最高洪水位超过水库设计洪水位的理论风险均在可接受范围内。汛限水位动态控制可有效提高雨洪资源的利用率,建立基于降雨概率的调度风险分析模型可定量估计可能发生的风险,为决策者提供参考依据。     

基于混合智能算法的三峡水库汛限水位动态控制研究

为充分发挥三峡水库的防洪兴利效益,利用水文、气象预报,实施动态汛限水位控制运行具有重要的意义.考虑调度期实时防洪风险约束,建立实时调度与汛限水位动态控制模型,设计混合智能算法,对模型进行优化求解.利用宜昌站汛期实测日流量资料进行模拟调度,得到汛限水位动态控制结果.结果表明,汛限水位动态控制能权衡防洪风险与兴利关系,在一定条件下,适当提高水库运行水位,可以在保证防洪标准不变的前提下较大幅度提高水库的兴利效益.     

基于分级预泄条件的水库汛限水位动态控制域与应用

为了解决汛限水位动态控制域主要确定方法存在的问题,采用数学模型方法进行研究,提出考虑24h降雨预报的分级预泄法确定汛限水位动态控制域,即将有效预泄时间内的泄流量划分为不同的量级,然后基于预泄能力约束法的基本理念,确定该条件下的水库汛限水位动态控制域。该方法更紧密的结合了水库防洪调度的实践,可操作性更强。     

实时预蓄预泄法汛限水位动态控制与应用

在总结已有研究成果的基础上,指出研究实时汛限水位动态控制方法与应用的必要性,并阐述了水库实时预蓄预泄动态控制汛限水位的基本思想和数学表达,介绍了该方法在碧流河水库2005年"8.8"洪水实际调度中的应用.分析结果表明,"8.8"洪水预蓄预泄调度过程,在不增加水库及上下游防护对象风险的前提下,能抬高汛限水位,增加水库蓄水,比常规的调度方式多拦蓄洪水0.4亿m3,经济效益较为显著.     

基于随机微分方程的防洪调度风险分析

汛限水位动态控制能在不降低水库防洪标准的条件下提高水库兴利效益和水资源利用率,该文以万家寨水库为研究背景,建立了汛限水位动态控制下的防洪调度风险分析模型。水库后汛期洪水样本较少,基于典型洪水过程,通过随机微分方程引入水文不确定因素,采用基于随机微分方程的调洪演算分析防洪调度风险。实例结果表明:水文因素的随机性是万家寨水库后汛期防洪风险的主要影响因素,得出了各汛限水位方案下的调洪最高水位。后汛期汛限水位动态控制,可不降低大坝的防洪安全标准显著增加水库的兴利效益。     

桓仁水库汛限水位动态控制决策支持表研制

针对水库汛限水位动态控制方案的具体化和可操作性问题,依据水库调洪计算原理和流域水量平衡原理,研制了桓仁水库汛限水位动态控制决策支持表.由此套表,即可根据实时和预报的水雨工情信息,确定面临时刻允许控制的库水位值及控泄流量等,方便水库调度技术人员和决策人快速查算、决策.该研究方法可供我国调节性能较高的大型水库(水电站)汛期洪水退水段库水位实时控制借鉴参考.     

葠窝水库汛限水位动态控制域研究与应用

水库汛限水位动态控制域十分关键.预泄能力约束法是目前确定汛限水位动态控制域的主要方法,但在实时防洪调度中可操作性差且未考虑梯级水库群的库容补偿影响.基于此,首先提出有更好可操作性的确定汛限水位动态控制域的分级预泄方法;然后研究了库容补偿对汛限水位的影响.在此基础上,以辽宁省葠窝水库为工程背景,采用分级预泄方法并考虑库容补偿影响确定了葠窝水库的汛限水位动态控制域,并制定了相应的动态控制规则.该成果经松辽流域水利管理委员会批准,并在2005、2006两年的太子河流域防洪调度中得到应用,取得了很好的应用效果.     

考虑预见期加权的GFS降雨预报可利用性分析研究

在统计美国全球预报系统(GFS)桓仁流域的数值降雨预报与实际降雨结果的基础上,考虑不同预见期加权,分析了预见期为1~3d的降雨预报的可利用性.分析结果表明,考虑预见期加权的GFS降雨预报较不考虑预见期加权的预报可利用性明显提高.该方法对水库调度运行有重要的实际指导意义.     

三峡水库中期优化调度方法研究

以建成后的三峡水库为研究对象,开发了一个基于入库径流预报的水库中期优化调度模型.所开发的优化模型使用离散动态规划法作为优化算法,模型中包括长期优化模块(时间跨度为一年,优化时段为一个月),中期优化模块(时间跨度为3~7 d,优化时段为1 d),和长中期优化模块之间的耦合环节.长期优化模块所输出的是月平均库水位,它被设定为中期优化模型所使用的离散动态规划法的终止状态,以此实现长中期优化模型的耦合.应用此优化模型进行三峡水库调度模拟的结果显示,这种耦合机制的设计是成功的:长期优化的库水位轨迹能很好地指导中期优化调度.利用开发的优化模型,研究了具有不同预见期的入库径流预报对发电效益的影响效益.发现在7 d以内,入库径流预报的预见期越长,所获得的年发电量越大.在7 d的预见期下,年发电量最大可达理论年最大发电量(8.85×1010kW.h)的85%.     

Malaria early warnings based on seasonal climate forecasts from multi-model ensembles

The control of epidemic malaria is a priority for the international health community and specific targets for the early detection and effective control of epidemics have been agreed. Interannual climate variability is an important determinant of epidemics in parts of Africa where climate drives both mosquito vector dynamics and parasite development rates. Hence, skilful seasonal climate forecasts may provide early warning of changes of risk in epidemic-prone regions. Here we discuss the development of a system to forecast probabilities of anomalously high and low malaria incidence with dynamically based, seasonal-timescale, multi-model ensemble predictions of climate, using leading global coupled ocean-atmosphere climate models developed in Europe. This forecast system is successfully applied to the prediction of malaria risk in Botswana, where links between malaria and climate variability are well established, adding up to four months lead time over malaria warnings issued with observed precipitation and having a comparably high level of probabilistic prediction skill. In years in which the forecast probability distribution is different from that of climatology, malaria decision-makers can use this information for improved resource allocation.     

一种基于风险因子的供应链模型分析

在分析供应链风险管理方法的基础上,将现代控制理论的控制方法和思想用于系统动力学风险控制模型的分析,并分析系统在各种风险因子的波动和突变下的变化.通过调节供应链系统的策略模式和参数设置,定量地对系统的风险抵抗能力进行优化,有目的地规避某些极端情况的发生,达到风险预警与控制的目的.通过仿真,定量地分析了送货提前期、信息延迟日常波动及预测参数主观波动时系统的状态,当预测参数变化时,供应商和生产商成本及库存的变化.     

基于SMOTE算法和逻辑回归模型算法的江苏短时强降水潜势预报

短时强降水是导致城市内涝和山洪、滑坡等灾害的重要原因,其突发性强,局地性明显,预报难度大,是强对流天气业务预报的重点和难点之一。本研究利用2011-2018年的江苏省国家气象观测的逐小时降水资料对江苏省短时强降水时空分布特征进行分析,江苏短时强降水频次分布为典型的南多北少,主要降水出现在早晨04-10时和午后15-19时,前半夜出现降水的概率则较低。基于ERA5再分析资料,选取了对于短时强降水有较强判断能力的气象要素,合成少数类过取样算法（SMOTE）和逻辑回归（LR）方法,构建短时强降水的预报模型,利用2019年的,欧洲中期天气预报中心（ECMWF）预报产品基于该模型进行短时强降水的确定性预报和概率预报,并使用同期实况数据进行系统性检验和天气过程检验。结果表明该模型总体性能较好,对短时强降水出现与否有较好的判别能力和预报指示意义。未来24h以内的6h时效预报,TS评分在0.23以上,未来60h以内的6h时效预报TS评分均在0.2以上,但也存在着一定程度的空报和漏报。基于SMOTE+LR短时强降水预报模型对短时强降水的潜势预报具有较好的指示作用,对气象防灾减灾具有重要意义。     

基于动态灰色模型的地下工程地面沉降预测

实时准确地预报地下工程引起的地面沉降对指导施工意义重要.利用动态灰色模型(MGM),可以根据适时更新的观测值建立实时的预报模型,从而提高预报精度.通过工程实例,表明该模型能较好地应用于沉降预报.     

基于动态灰色模型的地下工程地面沉降预测

对地下工程引起的地面沉降作实时准确的预报对指导施工有重要意义,利用动态灰色模型(MGM),可以根据适时更新的观测值建立实时的预报模型,从而使预报精度提高。文章通过工程实例,表明该模型能较好地应用于沉降预报,这对地下工程及岩土工程施工有一定的参考价值。     

基于最优组合马尔柯夫链的业务量预测模型

提出了一种基于最优组合马尔柯夫链的业务量预测模型,通过分析影响业务量变化的各种因素,建立了最优组合模型来预测业务量,其最优加权系数依据最小二乘法原理确定,该模型的主要特点是综合考虑了移动台数量与业务量的动态分布,避免了单一预测模型仅利用部分信息而带来的不足,仿真结果证实了该模型较单一预测方法降低了预测误差,提高了预测精度,为研究系统性能、提高服务质量提供了有效措施。     

汇率波动的预测研究

本文提出的多层递阶－灰色预测综合预测法是运用多层递阶法,通过辨识时变参数,建立时变参数动态预测模型,并在此基础上进一步运用灰色预测方法,通过对时变参数的预测来预测汇率波动．实例表明：本法与非时变多项式回归预测比较,有效提高了预测精度     

排球抛球及挥臂击球动作数据的采集与传输研究

排球抛球及挥臂击球动作具有动态性,当前数据采集与传输方法适应能力较低,导致数据采集与传输精度、实时性和可靠性受到很大的影响,为此,提出一种新的排球抛球及挥臂击球动作数据的采集与传输方法,依据每个惯性传感器得到排球运动员进行抛球及挥臂击球动作时的关节姿态数据,经实时坐标转换处理完成人体模型中的所有关节对排球抛球及挥臂击球动作的对应跟踪,获取相应数据。采集到排球抛球及挥臂击球动作数据后,通过传感器网络,依据节点传输概率对排球抛球及挥臂击球动作数据进行传输。为了使节点间协作完成数据传输,通过构建预测连接时间的数据转发模型实现数据转发。实验结果表明,所提方法具有很高的采集精度、传输实时性和可靠性。     

基于CHCQPSO-LSSVM的空战目标威胁评估

针对传统评估方法存在的模型精度低、结构复杂、无法进行实时动态威胁评估等问题,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的空战目标威胁评估方法。首先,对空战特征数据进行威胁指数分析,结合专家评判构建威胁评估样本库;然后,采用交叉杂交的混沌量子粒子群算法(CHCQPSO)对LSSVM中的正则化参数与核函数参数进行寻优,并与经典PSO、BP神经网络、网格法模型进行对比分析;最后,用优化后的LSSVM模型实现空战目标实时动态威胁评估。仿真结果表明,所提方法评估精度高、用时短,为空战目标威胁评估提供了一种新思路。