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188宝金博页面版: 河段水位预报RC模型

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内容提示: 第 !" 卷增刊第 ! 期$%&’!" ()**&+,+-. /%’!! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展1 7+48-%&%9: %; <3.+= >+5%)=4+5!##" 年 " 月?)&’ !##"0123-4+5 6- (46+-4+ 3-!作者简介: 胡兴艺 (@A"B —),男,湖南汨罗人,高级工程师,硕士,从事水情预报工作。 CD,36&: 8-5EF!!!G@!F’ 4%,河段水位预报 >H 模型胡兴艺(湖南省水文水资源勘测局,湖南 长沙I@###")摘要: 本文根据河流力学与 >H 电路特性相似原理, 对理想河流区段进行了 模拟, 建立了 串 联型 >H电...

文档格式:PDF | 页数:3 | 浏览次数:711 | 上传日期:2013-10-15 18:31:14 | 文档星级:
第 !" 卷增刊第 ! 期$%&’!" ()**&+,+-. /%’!! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展1 7+48-%&%9: %; <3.+= >+5%)=4+5!##" 年 " 月?)&’ !##"0123-4+5 6- (46+-4+ 3-!作者简介: 胡兴艺 (@A"B —),男,湖南汨罗人,高级工程师,硕士,从事水情预报工作。 CD,36&: 8-5EF!!!G@!F’ 4%,河段水位预报 >H 模型胡兴艺(湖南省水文水资源勘测局,湖南 长沙I@###")摘要: 本文根据河流力学与 >H 电路特性相似原理, 对理想河流区段进行了 模拟, 建立了 串 联型 >H电路模型, 采用 电路分析方法对该模型的系 统函数公式进行了 推导。 具体针对二级串 联型 >H 电路模型公式进行求解, 并介绍了 利用 历史资料求解非线性微分方程的方法, 通过实例验证了 该模型的可行性。 为了 提高模型的预报精度, 建议对于无任何支流的单一河段, 该 >H 模型串联的级数尽量多 , 亦可根据不同 河段或流域特性对 >H 模型的结构进行优化组合。 >H 模型作为洪水预报的一种手段, 起着连接水文科学与电子科学的纽带作用 。关键词: 河流水位预报; 串联型 >H 电路模型; 水文模拟中图分类号: JBBK; 7$@B文献标识码: 0文章编号:@##F!"FI" (!##")(!!##L!!#B洪水预报[@]是一项很复杂的工作, 预报对象错综复杂。 水文模型通常是指能对径流的产生、 发展进行模拟、验证或预测的数学方法。 根据侧重点不同,水文预报模型大致可分为: 确定模型和随机模型,线性模型和非线性模型, 时变模型和时不变模型,模拟模型和预报模型,集总模型和分散模型。 随着流域面积的增大,流域的特性也随之而发生变化,流域的线性特性也越来越明显, 这是线性系统模型得以应用的根本条件。!线性系统某个系统,当输入发生变化后,相应输出的变化过程称为动态过程。 如果系统的动态过程在数学上可归结为式 (@)所描述的线性微分方程,那么该系统就称为线性动态系统[!]。!"1"#1$"&@% … % !@1#()1)*1$)&@% … % (@1*1$"% !"&@1"&@#1$)% ()&@1)&@*1$% !## ( $) ’1$% (#* ( $)(@)式中: * ( $)为系统输入; # ( $)为系统输出。在水文上通常将式 (@)离散化,令采样时间间隔$ 相同,得到线性系统的差分方程模型。 例如对一个单输入、单输出离散线性系统的 " 阶差分方程可表示为# ( $) % !@# ( $ & @) % … % !"# ( $ & ") ’(#* ( $) % (@* ( $ & @) % … % ()* ( $ & )) (!)线性系统通常用激励与响应[B]来分析, 激励是指系统的输入,响应是指系统的输出。"模型建立设河流区间 +, 的 + 点对应水位为 -!( $), , 点对应水位为 -(( $),如图 @ 所示。 可以把此区间看成是有一个输入端和输出端的线性系统,如图 ! 所示,其中 -!( $)为随时间 $ 变化的输入函数, -(( $)为随时间 $ 变化的输出函数,即所谓的激励和响应。图 !河流区间示意图在电子线路[I]中, 一个简单的串联型一阶 >H非线性电路[L]系统可以用一个常系数线性微分方程图 "系统模型来描述,其关系式为./1*01$% *0 ’ 1 ( $)(B)式中: . 为电阻; / 为电容; 1 ( $) 为外加电动势, 是系统的激励; *0( $) 为输出两端的电压, 是系统的响应。 系统特性决定于 >H 电路内部的元件参数和连接方式。根据河流的水力学及 >H 电路特性, 通常情况下,河流区间 0M 可用 @ 组 " 阶 >H 非线性电路来近似 模拟, 并由@个非线性微分方程来描述。 由 于河?!L?水利水电科技进展, !##", !" ( (!)213: #!L!KB"KFBBL45)!63: 78G 99* : 1;* : 0"9$$<: ==>>( : 99* : 1;* : 0"

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