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摘要：隨著中國平原河網(wǎng)地區(qū)城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷推進,洪水實時模擬和預(yù)測預(yù)警成為了城鎮(zhèn)地區(qū)雨洪管理的主要研究內(nèi)容和重要技術(shù)支撐,其中水動力參數(shù)動態(tài)反演是洪水實時模擬和預(yù)測預(yù)警的難點之一。作者利用糙率先驗知識,探索了城鎮(zhèn)化平原區(qū)河網(wǎng)水動力模型重要參數(shù)糙率的動態(tài)反演技術(shù)。首先,基于糙率空間變化的連續(xù)性和緩變性,提出了以糙率空間分布平滑性作為先驗知識,建立了表征糙率空間變化的平滑度矩陣。然后,將糙率空間分布平滑性作為軟約束條件,并結(jié)合適用于非線性動態(tài)系統(tǒng)實時校正的擴展卡爾曼濾波算法,建立了一個穩(wěn)健的城鎮(zhèn)化平原河網(wǎng)糙率參數(shù)動態(tài)反演模型,從而進行河網(wǎng)水動力模型重要參數(shù)糙率的動態(tài)反演。通過一個四級河道組成的河網(wǎng)的應(yīng)用分析,系統(tǒng)檢驗了糙率空間分布平滑度權(quán)重系數(shù)、糙率初始估值和測站個數(shù)對河道糙率動態(tài)反演效果的影響。結(jié)果表明:1)通過調(diào)整糙率空間分布平滑度權(quán)重系數(shù),可以有效控制糙率動態(tài)反演的穩(wěn)定性和空間反演特性;2)靠近監(jiān)測點的河道糙率反演值趨于真實值,遠離監(jiān)測點的河道糙率反演值趨于空間分布平滑;3)靠近監(jiān)測點的河道糙率反演值受初始估值影響較小,遠離監(jiān)測點的河道糙率反演值受初始估值影響較大;4)糙率初始估值越精確,監(jiān)測點個數(shù)越多,則動態(tài)反演開始階段的波動調(diào)整幅度越小,糙率系統(tǒng)誤差越小,反演效果越好。所提出的模型綜合了河道糙率先驗知識和糙率反演的特征,可有效用于城鎮(zhèn)化平原河網(wǎng)糙率參數(shù)的動態(tài)反演。