基于EnKF的無實測資料區(qū)間支流反分析
關(guān)鍵詞：反問題 數(shù)據(jù)同化 反向水流計算 滯時矩陣 enkf
摘要：區(qū)間入流誤差是河道洪水演算不確定性來源之一。為此,一部分研究基于水動力模型和數(shù)據(jù)同化方法對區(qū)間總?cè)肓髡`差進行動態(tài)修正,但無法推算出某條支流的單獨入流過程;另一部分研究通過從下游往上游反算水流的方式推算區(qū)間支流入流,但反算結(jié)果穩(wěn)定性差,對邊界條件誤差敏感,推算的入流過程誤差較大。針對上述問題,本文提出了基于集合卡爾曼濾波(EnKF)的區(qū)間支流反分析方法。方法由一維河道水動力模型正、反向水流演算初步估算支流入流,并構(gòu)建監(jiān)測斷面滯時矩陣,計算水流擾動傳播時間,從而確定用于支流入流校正的流量監(jiān)測值。當EnKF校正的結(jié)果仍然存在較大誤差時,可再次運用EnKF對首次校正結(jié)果進一步校正。將該方法應(yīng)用于理想案例和西江實例,推算的支流入流過程與實測過程十分接近,入流結(jié)果 R2和NSE皆在0.99以上,相對RMSE也小于0.05。結(jié)果表明,本文提出方法可準確計算出無實測資料的區(qū)間支流入流過程,研究結(jié)果對于提高河道洪水演算精度具有重要意義。
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