| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第10-28页 |
| 1.1 研究背景 | 第10-13页 |
| 1.1.1 洪水灾害 | 第10-12页 |
| 1.1.2 防洪减灾 | 第12-13页 |
| 1.2 洪水演进研究综述 | 第13-18页 |
| 1.2.1 洪水波的分类研究 | 第14页 |
| 1.2.2 洪水演进的计算技术 | 第14-18页 |
| 1.3 河网糙率反分析的研究进展与评述 | 第18-24页 |
| 1.3.1 河网糙率反分析的第一阶段研究成果评述 | 第19页 |
| 1.3.2 河网糙率反分析的第三阶段研究成果评述 | 第19-24页 |
| 1.4 洪水演进的计算技术在工程应用中存在的主要问题 | 第24-25页 |
| 1.5 本文主要工作与创新点 | 第25-27页 |
| 1.6 本章小节 | 第27-28页 |
| 第二章 流域洪水演进建模方法 | 第28-59页 |
| 2.1 引言 | 第28页 |
| 2.2 洪水流域特征描述 | 第28-29页 |
| 2.3 流域洪水演进通用模型 | 第29-35页 |
| 2.3.1 节点 | 第31-33页 |
| 2.3.2 单元 | 第33-35页 |
| 2.3.3 边界条件 | 第35页 |
| 2.3.4 荷载 | 第35页 |
| 2.4 流域中几种常见组成元素的单元 | 第35-46页 |
| 2.4.1 基于一维明渠流Pressmann格式的河道单元 | 第35-40页 |
| 2.4.2 滞洪区(水库)单元 | 第40页 |
| 2.4.3 基于马斯京根-康吉(Maskingum-Cunge)法的河道单元 | 第40-43页 |
| 2.4.4 汊点连接单元 | 第43-45页 |
| 2.4.5 闸堰型单元 | 第45-46页 |
| 2.5 流域洪水模拟软件框架构建 | 第46-51页 |
| 2.5.1 面向对象的软件设计 | 第46-48页 |
| 2.5.2 流域洪水模拟软件框架 | 第48-51页 |
| 2.6 常微分形式的河道洪水模拟 | 第51-58页 |
| 2.6.1 以水位为状态变量的ODE形式的河道洪水演进模型 | 第52-56页 |
| 2.6.2 以水位、流量为状态变量的ODE形式的河道洪水演进模型 | 第56-58页 |
| 2.7 本章小节 | 第58-59页 |
| 第三章 河网水力学糙率反分析概述 | 第59-74页 |
| 3.1 引言 | 第59页 |
| 3.2 河网水力学反问题 | 第59-64页 |
| 3.2.1 工程水力学反问题的分类 | 第59-61页 |
| 3.2.2 河网糙率反分析的研究内容 | 第61-62页 |
| 3.2.3 河网水力学糙率反分析的特点与技术难点 | 第62-64页 |
| 3.3 反问题的求解方法 | 第64-68页 |
| 3.3.1 最优化方法 | 第65-67页 |
| 3.3.2 广义逆方法 | 第67-68页 |
| 3.4 河网糙率反分析解的唯一性 | 第68-73页 |
| 3.4.1 线性问题解的唯一性 | 第68-69页 |
| 3.4.2 非线性L_2问题的收敛性和非唯一性 | 第69-71页 |
| 3.4.3 河网糙率的可辨识性 | 第71-73页 |
| 3.5 本章小结 | 第73-74页 |
| 第四章 河道糙率反分析方法(一) | 第74-110页 |
| 4.1 引言 | 第74页 |
| 4.2 河网糙率反分析算法分类 | 第74-75页 |
| 4.3 准则函数的选择 | 第75-80页 |
| 4.3.1 模型的误差 | 第76-77页 |
| 4.3.2 模型准则函数的长度度量 | 第77-78页 |
| 4.3.3 河网糙率反分析中的准则函数 | 第78-80页 |
| 4.4 反分析中无约束非线性多元优化算法 | 第80-82页 |
| 4.4.1 无约束非线性多元优化下降迭代算法的基本问题 | 第81页 |
| 4.4.2 收敛准则和终止准则 | 第81-82页 |
| 4.5 导数型河网糙率反演优化算法的设计 | 第82-87页 |
| 4.5.1 变尺度法基本思想 | 第82-83页 |
| 4.5.2 变尺度算法的迭代步骤 | 第83页 |
| 4.5.3 变尺度算法的糙率反演优化算例 | 第83-87页 |
| 4.6 基于广义逆算法的反演优化搜索方向的设计 | 第87-95页 |
| 4.6.1 线性方程组问题的分类 | 第87页 |
| 4.6.2 广义逆的基本定义 | 第87-88页 |
| 4.6.3 奇异值分解 | 第88-89页 |
| 4.6.4 利用广义逆的优化搜索方向设计(一) | 第89-90页 |
| 4.6.5 利用广义逆的优化搜索方向设计(二) | 第90-92页 |
| 4.6.6 基于广义逆算法的河网糙率反分析算法流程 | 第92页 |
| 4.6.7 确定性问题下基于广义逆算法的河网糙率反分析算例分析 | 第92-95页 |
| 4.7 河网糙率反分析解的评价 | 第95-98页 |
| 4.7.1 线性离散格式下分辨率 | 第95-97页 |
| 4.7.2 基于广义逆河道糙率反分析算法的分辨率分析 | 第97-98页 |
| 4.8 河网糙率分辨率和方差平衡方法 | 第98-100页 |
| 4.8.1 Miller正则化原理 | 第98页 |
| 4.8.2 Tikhonov正则化原理 | 第98-99页 |
| 4.8.3 最平解估计和最光滑解估计 | 第99-100页 |
| 4.8.4 Wiggins方法 | 第100页 |
| 4.9 带噪声的河网糙率反演算例分析 | 第100-103页 |
| 4.10 河道糙率平均化对洪水演算的影响 | 第103-105页 |
| 4.11 本章小节 | 第105-107页 |
| 附录4-1 | 第107-110页 |
| 第五章 河道糙率反分析方法(二) | 第110-125页 |
| 5.1 引言 | 第110页 |
| 5.2 天然河道固定断面糙率变化特征 | 第110-111页 |
| 5.3 卡尔曼滤波的参数辨识 | 第111-113页 |
| 5.4 河网糙率卡尔曼滤波方法设计 | 第113-120页 |
| 5.4.1 河网糙率辨识卡尔曼滤波方法设计难点 | 第113-114页 |
| 5.4.2 含参向量时线性离散时间系统的卡尔曼递推估计 | 第114-115页 |
| 5.4.3 非线性的卡尔曼滤波 | 第115页 |
| 5.4.4 河网糙率卡尔曼滤波方法设计 | 第115-120页 |
| 5.5 求解算法的简化 | 第120-122页 |
| 5.6 提高跟踪效率的措施 | 第122-123页 |
| 5.7 本章小节 | 第123-125页 |
| 第六章 结论与展望 | 第125-127页 |
| 6.1 研究结论与创新点 | 第125-126页 |
| 6.2 研究展望 | 第126-127页 |
| 参考文献 | 第127-135页 |
| 致谢 | 第135-136页 |
