一、TOPMODEL模型探讨（论文文献综述）
刘思源[1]（2021）在《陕北农牧交错带沙地农业利用规模的水资源调控研究》文中指出陕北农牧交错带位于毛乌素沙地东向黄土高原的过渡地带,该地区农牧业交错演替,具有明显的交错过渡性、生态环境脆弱性和水资源紧缺性。当前陕北农牧交错带沙地治理和利用已具规模且不断扩大、农业用水量持续增长。若仍保持现有无序扩张的趋势,当开发规模超过水资源支持能力,将对当地生态环境造成威胁,对经济发展造成影响。因此,协调研究区内资源开发与生态保护间的关系对于实现地区农业经济的可持续发展具有决定意义。本文针对陕北农牧交错带沙地农业利用过程中存在的水资源贫乏、生态环境脆弱等问题,明确了水资源对区域经济发展与生态保护的关键作用,开展了水资源模拟预测;以水资源对沙地农业开发的支持能力为约束,建立沙地农业利用的水资源调控模型,并采用改进的NSGA-Ⅱ多目标优化算法,探索水资源调控下的沙地农业利用的适宜规模,为交错带的资源可持续利用、生态环境良性提升、经济社会稳固发展提供支持。论文主要的研究成果如下:（1）基于VAR模型分析了水资源对交错带农业发展的动态影响,明确了水资源在沙地农业发展中的关键作用。选取了交错带农业发展过程中紧密相关的水资源、农业经济、土地利用及生态环境等多方面指标进行相关性分析,依据典型指标建立了多变量VAR模型,采用脉冲响应和方差分解法定量地分析了水资源对交错带农业发展过程的动态影响,结果表明水资源综合占比在总用水量、农业用水量、农林牧渔总产值、沙地面积及生态服务价值等指标中贡献度分别为94.44%、90.93%、58.86%、86.39%、70.93%,说明水资源在交错带农业发展中扮演着关键性资源的角色,是主要影响因素和资源动力。（2）基于TOPMODEL模型和WAS模型联合模拟了交错带自然社会二元水循环,对未来交错带水资源可利用量进行预测。利用TOPMODEL模型开展基于DEM的径流过程模拟,采用启发式分割算法进行历史径流资料的突变点分析,确定1979年为突变点所在年份,划分1980-2000年为率定期,2001-2018为验证期,率定期和验证期模型的效率用WAS模型对交错带供水情况进行预测,得到交错带在北京气候模式BCC-CSM1.1下RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5三种降雨情景的2025年可供水量分别为15.14亿m3、14.46亿m3 和 14.70 亿 m3,2030 年分别为 18.84 亿 m3、18.45 亿 m3 和 18.72 亿 m3。（3）构建了沙地农业利用的水资源调控模型,并设置了多元调控情景。根据沙地农业可用水量的区间量化原理,明确了用水上限,获得了 2018年和2025年交错带沙地农业可用水量分别为 19113 万 m3、17880.5 万 m3,2030 年 RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5 降雨情景下分别为25571.6万m3、23928.8万m3、26390.8万m3。基于Markov模型对交错带土地利用类型进行预测,2025、2030年沙地农业利用的可开发沙地规模分别为2992.41km2和2763.72km2。从水资源条件、节水措施及农作物种植结构三个角度设置调控情景,包括降雨情景（3种）、节水情景（3种）、种植情景（7种）,共形成63种方案集。（4）采用基于正交试验设计思想和ε占优机制的oε策略改进的NSGA-Ⅱ算法,求解了水资源调控模型。以沙地农业利用规模最大为原则,选取了 15种推荐方案,各方案下榆阳区和神木县可开发规模占未利用沙地比例最低,2018年、2025年和2030年中最大占比分别为（18.57%,4.08%）、（7.06%,28.6%）、（5.01%,0%）;占比最高的区域为府谷县和定边县,分别为（100%,31.24%）、（100%,47.82%）、（100%,100%）,交错带2018年、2025年和2030年中可开发规模最大占比分别为24.54%、14.71%、29.99%。总体来看,交错带沙地农业利用规模在空间分布上呈现出东西部高中间低的状态。结果表明,在大量依靠引调水工程的前提下,交错带在各情境下水资源仍无法支撑未利用沙地的完全开发,水资源分布不均且形势紧张。（5）利用水土资源匹配指数法研究了交错带水土资源空间匹配格局变化。交错带沙地农业水土资源匹配指数主要分布范围是[53.07,122.14],沙地农业可用水量与利用规模呈现出不匹配状态。在空间分布上,榆阳区和神木县匹配系数始终<0,呈现出地多水少、沙地农业可用水量不足现象;府谷县2018、2025、2030年指数范围分别在[1.77,1.98]、[3.36,5.84]、[-0.39,1.71],沙地农业可用水量与开发规模保持在均衡范围内,水土资源匹配状况最优;交错带水土资源匹配格局呈现出从东北部地多水少向西南部水多地少过渡,基本与沙地农业利用规模空间分布情况相印证。沙地农业发展的不均衡导致各县区水土资源匹配格局呈现出空间差异性,节水效率的提升有助于提升水土资源匹配程度,高效的农业灌溉管理措施仍是改善交错带水土资源匹配格局的有效途径。
刘刚[2]（2021）在《秦巴山区中小河流洪水预警预报系统研究 ——以引汉济渭调水工程施工区为例》文中研究说明复杂的地形地质条件和特殊气候降雨特征,导致我国洪水灾害频发。特别是广大中小河流地区,受经济社会发展的影响和制约,观测资料缺乏、监测手段有限、下垫面复杂多变,洪水灾害造成的基础设施破坏、人员财产损失更为严重。围绕资料缺乏秦巴山区中小河流,开发合适的洪水预警预报系统,为进一步提高洪水风险管理水平、减轻或降低洪水影响损害具有重要意义。引汉济渭工程三河口水利枢纽及秦岭隧洞施工区所在区域的椒溪河、蒲河、汶水河及其支流,地处秦巴中高山区,暴雨洪水频发。研究开发洪水预警预报系统,在灾害性洪水出现前1～3小时以上,向工程建设、施工单位及相关防汛指挥机构提供洪水预警预报信息,为科学有序地实施防洪预案提供可靠依据。此外,根据洪水预警预报结果,及时组织施工期人员实施防洪措施,避免或者减轻洪水灾害造成重大人员伤亡和设施设备损失,保证各施工区的防洪安全的同时,并为三河口枢纽运行的科学调度管理奠定基础。本文以引汉济渭调水工程施工区为主要研究对象,根据历史水位、流量、降雨量监测数据,分析研究河流产汇流规律,合理确定施工区致灾洪水预警阈值;选定适合流域特性的洪水预警预报模型,引入数字高程（DEM）等技术研制引汉济渭工程洪水预报系统,对确保汛期引汉济渭工程安全施工具有重要的实用价值和现实意义。本文取得的主要研究成果如下:（1）分析了研究区的降雨洪水特性和产汇流特性规律。采用历史降雨和径流资料,分析研究区降雨、径流年际变化和年内分配特性,年径流量与流域面平均年降水量相关性关系较好（R2=0.87）。径流深预报图结果表明径流深（R）与计算平均雨量、前期影响雨量（P+Pa）相关性较好（R2=0.80）。推求得到的降雨中心在椒溪河、汶水河和全流域均匀降水三种情况的大河坝站1h单位线,可用于实时洪水预警预报作业。（2）建立了研究区洪水致灾洪水预警指标,确定了临界预警阈值。结合现场实际踏勘,筛选确定了越岭隧洞岭南施工区蒲河0#、1#、3#施工点和三河口水利枢纽坝址进行预警指标研究。综合汇流时间、站网分布、信息收集等因素,确定了关键预警河道断面和临界雨量或水位（流量）及相应的预警响应时间。结合建设进度和防汛要求,确定三河口水利枢纽坝址2016-2017年临界流量为2640 m3/s（P=10%）,2018年临界流量为5240 m3/s（P=1%）。（3）优选了洪水预报模型,确定了合适的模型参数。结合研究区研究区位置、地形、水文和资料完整等实际因素和模型应用效果,选择新安江、TOPMODEL、API三种水文模型编制模型方案。选用雨洪资料及流域蒸散发资料开展模型参数率定,通过大河坝水文站2010～2015年实测13场典型洪水过程模拟,进行了精度评定与误差分析。结果表明合格率和预报精度均满足需求,确定以新安江模型为基础、多模型集成形式开展预警预报。（4）构建了引汉济渭调水工程施工区实时洪水预报系统。根据实时水雨情和对未来一段时间内降雨量的预测,准确快速预报三河口枢纽坝址洪水过程、最大流量及出现时间,及蒲河沿岸秦岭输水隧洞相应支洞断面预警流量（雨量）,为工程管理和施工决策者提供了多层次、多方位准确的信息服务和多种支持手段。应用检验结果表明,构建的洪水预警模型提高了引汉济渭调水工程施工区防洪决策的科学化、现代化和信息化水平,增强了防洪调度分析、综合决策能力。
万思旺[3]（2021）在《石泉-安康区间支流洪水分类预报及设计洪水研究》文中认为受气候变化影响,极端降雨事件频繁发生,洪水灾害已成为我国频率最高、破坏性最强的自然灾害,严重威胁人民生命财产安全和社会经济的稳定。洪水预报作为最有效的防洪减灾非工程措施,越来越受到人们的关注。本研究以提高洪水预报的精度为宗旨,以我国水资源配置战略水源地汉江上游石泉-安康水库区间支流流域为研究对象,对洪水进行分类预报并实时修正预报误差;基于降雨随机模拟模型模拟的气候模式下的未来降雨过程,应用水文模型模拟未来洪水过程,并推求流域未来设计洪水,分析洪水演变过程。主要研究内容和成果如下:（1）将降雨总量、最大雨强和平均雨强作为聚类因子,利用SOM神经网络模型对流域历史洪水进行聚类;基于聚类结果训练BP神经网络模型,应用训练后的模型对洪水进行分类。结果表明:洪水聚类之后不同类别洪水的平均洪峰流量相差明显,洪水分类过程中各流域各类别洪水分类正确率都在80%以上,说明本研究的洪水聚类和分类模型在研究区内具有良好的适用性。（2）构建TOPMODEL模型,利用PSO优化算法分别率定不同类别洪水的模型参数,并对参数进行验证;为减小预报误差,应用集合卡尔曼滤波对洪水预报结果进行实时修正。结果表明:TOPMODEL模型在汉江上游主要支流流域的洪水分类预报中具有较好的模拟效果,而经过实时修正后预报精度显着提高,说明TOPMODEL模型能够用来模拟汉江上游的洪水过程,实时修正技术可以明显减小洪水预报误差。（3）构建NSRP降雨随机模拟模型,根据历史逐时降雨资料估计模型参数并验证了模型的适用性,结合气候模式不同排放情景下的未来降雨资料,以日降雨量为约束,对未来年最大3 日降雨进行随机模拟;利用TOPMODEL模型模拟洪水过程,提取年最大洪峰流量序列,计算设计洪水,分析不同排放情景下未来设计洪水的变化情况。研究发现,RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5三种排放情景下的未来设计洪水不同重现期的设计洪峰相较于历史设计洪峰有所增大,说明未来洪水的频率和量级均呈增长趋势。
龚芝瑞[4]（2021）在《雅砻江下游梯级水电站多尺度联合优化调度》文中认为水电是一种清洁低碳、运行灵活、兼具多重综合利用效益的可再生能源,其开发与利用对我国能源发展起到十分重要的作用。水电能源的科学统筹规划是推进能源供给侧结构性改革,建设安全高效的能源体系的关键措施。因此,本文以雅砻江流域下游梯级电站为研究对象,围绕各时间尺度优化调度开展研究,同时考虑不同时间尺度调度的嵌套耦合关系,研究不同时间尺度下水库调度的控制互馈机制。主要研究工作及成果如下:（1）为提高电力系统的供电可靠性,统筹协调梯级水电站的发电与容量效益,分别建立了梯级发电量最大和电量-容量综合效益最大的中长期发电优化调度模型。结果显示,多目标模型中梯级电站的两年平均发电量为806.18亿kWh,较单目标模型（807.73亿kWh）减少了 0.19%;但其时段最小出力为560.99万kW,较单目标模型（511.55万kW）增加了 9.66%。研究表明,多目标模型能够在保证梯级发电量的基础上,提高枯水期的最小出力,从而增加水电系统运行的安全性与可靠性。（2）为充分发挥水电机组的调峰能力,围绕雅砻江下游梯级电站短期调峰计划编制问题,采用“以水定电”模式与梯级水库同步调峰策略,分别构建了考虑滞时影响的总发电量最大、基于负荷趋势的电网余荷波动最小和电量-调峰综合效益最大模型。结果表明,电量效益模型仅追求发电量效益,未能起到填谷削峰的作用,不能充分发挥水电站的调峰优势;调峰模型的标准差与电量效益模型相比,在各典型日下降幅分别达到63.00%、72.15%和64.43%,峰谷差的降幅分别达到61.56%、70.47%和62.15%,同时其梯级发电量也相应降低1.04%、1.06%和15.07%,虽然调峰模型能够更好的跟踪电网负荷曲线的趋势,但其发电效益减少,不利于水资源的充分利用;多目标模型在各典型日下的电网余荷标准差分别为1760MW、962MW和1764MW,余荷峰谷差分别为5456MW、2955MW和4078MW,梯级电站发电量分别为123739MWh、109157MWh和133746MWh,研究表明该模型的电量效益和调峰效益均介于两个单目标模型之间,模型在一定程度上保证了梯级电站的发电量,同时能够较好地跟踪电网负荷趋势,平滑电网余荷波动过程,更利于日后风光等新能源的并网运行。（3）为解决各时间尺度调度模型间相互脱节、无法进行有效的信息交互等问题,对多时间尺度的嵌套耦合关系进行了解析,提出了逐级约束机制和引入PID控制原理的逐级反馈机制,并基于该控制反馈机制建立了多时间尺度嵌套发电优化调度模型。根据上级模型的调度方案生成下级模型的边界约束,再将实时调度与调度计划的偏差信息通过反馈机制传递给上级模型,从而构成各时间尺度调度的控制互馈系统。应用TOPMODEL模型的模拟结果作为输入数据,并将该嵌套模型应用于雅砻江下游梯级水库群。研究结果表明,在短时间尺度调度中嵌套模型的运行过程更加接近实际调度过程;在中时间尺度调度中,无反馈模型代表月余留期锦屏一级电站及二滩电站指导水位与实际水位的绝对值偏差之和为17.99m和5.70m,考虑反馈机制的嵌套模型中各电站绝对值偏差之和为3.56m和2.71m,降幅较无反馈模型分别达到80.21%和52.46%;在长时间尺度调度中,嵌套模型余留期的梯级电站总发电量为1154.48亿kWh,比无反馈模型（1152.93亿kWh）增加了1.55亿kWh,增幅为1.34‰,嵌套调度的结果也更符合实际最优决策。综上所述,嵌套模型能够在把握全局调度合理性的同时实时反馈调度信息,从而达到对余留期效益的动态控制,使得修正后的调度决策更加贴合实际运行过程,能够在水库调度方案的制定中发挥更实际的指导作用。
张艳军,邹薏轩,王协康,张平仓,许文盛[5]（2021）在《基于时效差的山洪预警评定方法》文中研究指明水文模型在山洪预警中得到了广泛应用,但由于传统的模型评定指标着重于从数理统计上判断模拟预报的精度,认为真值两侧的误差影响相同,易造成山洪虚警、漏警同概率出现。山洪灾害防治以人民生命安全为首要问题,山洪漏警带来的人员伤亡比虚警导致的经济损失更值得关注。因此,"优先减少漏警"应为山洪模拟的重要原则。在综合考虑立即转移预警时刻、准备转移预警时刻和成灾水位出现时刻对预警的影响后,提出了"山洪预警时效差"评定指标,对山洪预警中的水文模型进行评判。以官山河流域1975年以来的较大山洪为例,分别以"山洪预警时效差"以及洪峰流量相对误差、峰现时间绝对误差和纳什效率系数3个传统方法为评判指标,分别采用TOPMODEL模型、TVGM模型和新安江模型对各场次洪水进行模拟和山洪预警,然后对预警结果进行评定。结果表明,"山洪预警时效差"和传统指标的评定结果存在明显差异:通过传统的评定指标,认为TVGM模型最优;而山洪预警时效差指标却认为TOPMODEL模型最优。这是因为TVGM模型虽然准确度更高,但会造成更多的漏警,符合传统数理评定标准但不符合山洪预警要求。因此,依据"山洪预警时效差"对水文模型进行评定,可有效提高山洪预警的有效性和可靠性,比传统评定指标更符合山洪预警要求。
刘悦,张建云,陈鑫,王婕,鲍振鑫,管晓祥,刘翠善,王国庆[6]（2021）在《基于试验流域的季风区洪水特性及其水文模拟》文中提出根据我国安徽省5个试验流域的实测资料,分析了各流域场次洪水的特性,并利用TOPMODEL模型对各流域进行次洪模拟,进一步探讨该模型在我国东部季风区洪水预报方面的适用性。结果表明:安徽省各试验流域场次洪水的降雨量-径流深散点均呈现较好的正相关性,降雨量随着海拔的升高而增大,山区的径流系数大于平原丘陵区;面积最小的瓦屋刘流域对暴雨的响应最为敏感,孙村流域场次洪水的洪峰模数差异最小、起涨时间最长,黄山流域场次洪水的历时最久;随着海拔的升高,流域地形指数的平均值逐渐增大,同时各流域面积占比最大所对应的地形指数逐渐减小;地形指数标准差越大的流域,土地利用类型也越丰富;TOPMODEL模型总体上可以较好地模拟安徽省各试验流域场次洪水过程,且对大流量的捕捉效果优于小流量,对天然流域的模拟效果优于人类活动扰动的流域。
李钰珩,熊立华,唐莉华[7]（2020）在《TOPMODEL模型在径流模拟中的改进与应用》文中认为合理的导水率假设关系对于提高TOPMODEL模型在流域径流模拟中的精度具有重要意义。以旬河流域为例,基于中国土壤水力参数集确定了流域导水率关系,将原TOPMODEL模型的指数型导水率关系修改为抛物线型,并通过引入植被冠层覆盖参数来改进TOPMODEL降雨模块。研究结果表明,选取适用于研究流域的导水率假设关系,可有效地提高TOPMODEL模型的模拟精度。同时,对于以林草地为主要土地利用类型的流域,考虑植被冠层截留的影响可有效改善模型模拟效果。
陈峤致[8]（2020）在《流域氮磷收支及其驱动因素 ——以胡家山小流域为例》文中指出面源污染影响水质安全和生态系统功能,是当前水生态环境的主要问题。面源污染相对于点源污染具有广泛性、随机性、滞后性和潜伏性等特征,这使其治理难度相对较大。流域面源污染形成的过程受到流域本身水文过程、环境背景以及人类活动等众多因素的影响。氮和磷是作物生长不可或缺的元素,过量的氮素和磷素随着径流进入水体是造成流域面源污染的主要原因之一。因此,面源污染产生的本质上是一种养分输移的不平衡。所以明晰流域中氮磷收支及其驱动因素,可以为流域养分管理和面源污染防治提供有效的理论依据,以保证水质安全,促进可持续发展。丹江口水库是我国最大的饮用水源保护区,水质安全保障至关重要。本研究选取库区中典型小流域:胡家山小流域作为研究对象,基于研究区的地形、土壤、降雨、土地利用和社会经济等数据,结合实地考察、流域水质监测、统计年鉴搜集、GIS和遥感等技术手段,运用净人为氮磷输入模型、TOPMODEL模型、冗余分析和层次分割等多种方法,揭示了该流域2008-2018年氮磷输出的年际特征,探明了氮磷输入以及流域水质的基本情况,明确了养分盈余的主要驱动因素。主要的结果和结论如下:（1）在2008-2018年胡家山流域主要的养分输出浓度:总氮年平均浓度为1.68–4.80 mg/L,总磷年平均浓度范围为0.02–0.17 mg/L,硝态氮年平均浓度为1.02–2.28 mg/L,氨氮年平均浓度为0.11–0.50 mg/L。总氮浓度在2008年最高,2012年最低;总磷浓度在2013年最高,在2017年最低;总氮和总磷的污染情况相对于监测初期有较大的改善。（2）胡家山小流域在2008-2018年的净人为氮输入指数的范围都是8310.75kg/km2-9999.05 kg/km2,净人为磷输入指数的范围是3413.02 kg/km2–4188.33 kg/km2。净人为氮输入指数和净人为磷输入指数的年平均值分别为9045.91 kg/km2和3566.71kg/km2,其最高值分别出现在2013年和2012年,且主要组成部分为肥料输入,其贡献分别为37%-53%和69%-85%。（3）通过TOPMODEL模型模拟结果表明:胡家山小流域每年的径流通量的范围在3.92×106–10.1×106 m3之间,年平均径流通量为7.39×106 m3,其中2010年出现径流通量的峰值,2018年出现最小径流通量。胡家山小流域每年输出的总氮通量在11129.24-29219.56 kg范围内,总磷输出通量在82.44-963.62 kg范围内,硝态氮输出通量在4714.82-19297.94 kg范围内,氨氮输出通量在917.68-2740.90 kg范围内。在2008-2018年内,该流域以上四种养分输出通量的平均值分别为:19618.94 kg、518.44 kg、11692.09 kg和1721.26 kg。（4）在分析流域氮磷输入与输出通量的基础上,也对其进行了滞后分析,其结果表明:总氮通量与净人为氮输入指数呈现顺时针方向滞后,且整体分为两个阶段,即从第一阶段（2008-2013年）随着净人为氮输入指数的增加,流域氮通量减少,随后第二阶段（2013-2018年）随着净人为氮输入指数的减少,流域内总氮通量增加;流域内的总磷通量与净人为磷输入指数呈现逆时针滞后的趋势,且整体分为四个阶段,第一阶段（2008-2010年）磷通量随着净人为磷输入指数的升高而降低,第二阶段（2010-2012年）磷通量随着净人为磷输入指数的升高而降低,第三阶段（2012-2013年）的磷通量随着净人为磷输入指数的降低而升高,第四阶段（2013-2018年）磷通量随着净人为磷输入指数的降低而降低。（5）流域氮素盈余与畜禽养殖、烟草种植、小麦种植、水稻种植和芝麻种植呈现正相关,流域磷盈余与畜禽养殖和烟草种植呈正相关,流域内硝态氮和降雨量、红薯种植和烟草种植呈正相关,流域内氨氮与烟草、红薯种植和降雨量呈正相关,而这四种响应变量都与林地面积、油菜种植和小麦种植呈负相关。流域内氮素磷素盈余的主要驱动因素为畜禽养殖,分别贡献了43.20%和28.00%的解释率,硝态氮通量主要受降雨影响,解释度为19.88%,氨氮主要受烟草和红薯种植的影响,解释度分别为12.49%和22.28%。
菅浩然,刘洪波,童冰星[9]（2020）在《分布式水文模型的构建与应用比较研究》文中研究指明为了给分布式水文模型在陕西省中小流域的进一步推广与应用提供参考,在板桥流域和马渡王流域分别应用TOPMODEL、TOPKAPI以及CASC2D等分布式水文模型对2000—2009年间的洪水进行模拟,从两流域的降雨径流关系、地形指数特征以及土壤植被分布等方面进行了分析。结果表明:在常发生超渗产流的板桥流域CASC2D模型的模拟效果较好,而在蓄满产流发生概率较高的马渡王流域采用蓄满产流模式的TOPKAPI模型表现更优。
梁汝豪,林凯荣,林友勤,兰甜,卢鹏宇[10]（2019）在《基于TOPMODEL的中小河流分布式洪水预报模型及其应用》文中研究说明近年来广东省中小河流洪水灾害频发,研究中小流域洪水预报模型对预防洪水灾害具有重要意义。本研究改进了传统的TOPMODEL模型,以栅格为单元构建了基于TOPMODEL的中小河流分布式洪水预报模型,并以高田水上游流域为研究对象,采用SCE-UA优选算法对1975—2008年的8场洪水进行参数优选,并对2010—2012年的4场洪水进行模型验证。模拟结果表明,本次预报在率定期和验证期平均确定性系数为0.85,径流深预报合格率为92%,峰现时间预报合格率为100%,模型模拟效果较为理想。用改进后的模型研究了某场洪水汇流过程不同时刻的空间分布情况,表明改进后的TOPMODEL模型能够直观地反映洪水的时空变化,模型具有一定的合理性和实用性。
二、TOPMODEL模型探讨（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、TOPMODEL模型探讨（论文提纲范文）
（1）陕北农牧交错带沙地农业利用规模的水资源调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的和意义 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 水文模型研究进展 |
| 1.3.2 自然系统多变量互馈关系研究进展 |
| 1.3.3 水资源调控的思想演变与方法进展 |
| 1.4 问题提出及思考 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 1.6 研究方案和技术路线 |
| 1.6.1 研究方案 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 1.7 本章小结 |
| 2 研究区范围及概况 |
| 2.1 陕北农牧交错带范围界定 |
| 2.2 自然地理概况 |
| 2.2.1 地形地貌 |
| 2.2.2 土壤植被 |
| 2.2.3 自然资源 |
| 2.3 社会经济现状 |
| 2.4 水资源开发利用现状 |
| 2.4.1 水资源分布情况 |
| 2.4.2 水资源开发利用情况 |
| 2.5 荒漠化特征及治理历程 |
| 2.5.1 荒漠化现状及特征 |
| 2.5.2 荒漠化动态演进 |
| 2.5.3 水土流失现状 |
| 2.6 区位特殊性及重要意义 |
| 2.6.1 交错性与过渡性 |
| 2.6.2 水土资源紧缺性 |
| 2.6.3 生态环境脆弱性 |
| 2.6.4 区位特殊性 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 水资源对交错带农业发展影响分析 |
| 3.1 VAR模型介绍 |
| 3.2 指标选取及相关性分析 |
| 3.3 VAR模型的构建与检验 |
| 3.3.1 序列平稳性检验 |
| 3.3.2 Johansen协整检验 |
| 3.3.3 模型参数估计 |
| 3.3.4 模型检验 |
| 3.4 脉冲响应 |
| 3.5 方差分解 |
| 3.6 水资源对交错带农业发展影响分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 基于TOPMODEL和 WAS模型的交错带水资源预测 |
| 4.1 模型基本原理 |
| 4.1.1 TOPMODEL模型 |
| 4.1.2 WAS模型 |
| 4.2 子流域单元划分 |
| 4.3 TOPMODEL模型构建及校验 |
| 4.3.1 下垫面参数提取 |
| 4.3.2 模拟效果及模型参数校验 |
| 4.4 WAS模型构建与模拟验证 |
| 4.4.1 拓扑关系 |
| 4.4.2 数据基础 |
| 4.4.3 模拟验证 |
| 4.5 基于TOPMODEL和 WAS模型的水资源预测 |
| 4.5.1 规划年气候情景模式 |
| 4.5.2 规划年水资源量预测 |
| 4.6 本章小节 |
| 5 沙地农业利用的水资源调控模型构建 |
| 5.1 水资源调控模型的理论基础 |
| 5.1.1 模型框架 |
| 5.1.2 模型原理 |
| 5.2 可用水量区间量化分析 |
| 5.2.1 可用水量区间量化 |
| 5.2.2 可用水量上限分析 |
| 5.2.3 传统行业需水预测 |
| 5.2.4 沙地农业可用水量潜力分析 |
| 5.3 可开发沙地规模预测 |
| 5.3.1 土地利用现状及其结构分析 |
| 5.3.2 土地利用遥感监测动态演变 |
| 5.3.3 土地利用空间转移变化分析 |
| 5.3.4 基于Markov模型的土地利用类型预测 |
| 5.4 调控情景设置 |
| 5.4.1 多元情景分析 |
| 5.4.2 调控情景设置 |
| 5.5 水资源调控模型构建 |
| 5.5.1 目标函数 |
| 5.5.2 约束条件 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 沙地农业利用适宜规模及空间格局变化 |
| 6.1 基于正交?占优策略改进的NSGA-Ⅱ算法 |
| 6.1.1 正交设计初始化种群 |
| 6.1.2 ε占优策略 |
| 6.1.3 NSGA-Ⅱ算法 |
| 6.1.4 模型求解流程 |
| 6.2 沙地农业利用适宜规模分析 |
| 6.2.1 各县区适宜规模分析 |
| 6.2.2 交错带适宜规模分析 |
| 6.3 沙地农业利用规模的空间分布 |
| 6.4 沙地农业利用的水资源配置方案 |
| 6.5 水土资源空间匹配格局变化 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附表 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果 |
（2）秦巴山区中小河流洪水预警预报系统研究 ——以引汉济渭调水工程施工区为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 洪水组合预测技术 |
| 1.2.2 中小河流洪水预报研究进展 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 问题的提出 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 研究技术路线 |
| 2 研究区域概况及数据处理 |
| 2.1 研究区域概况 |
| 2.1.1 流域概况 |
| 2.1.2 流域水文站网 |
| 2.1.3 引汉济渭调水工程概况 |
| 2.2 水文资料选用及分析处理 |
| 2.2.1 资料的可靠性分析 |
| 2.2.2 资料的一致性分析 |
| 2.2.3 资料的代表性分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 降雨径流规律分析 |
| 3.1 降雨径流分析 |
| 3.1.1 年降雨量及特征 |
| 3.1.2 径流年际变化及月分配特性 |
| 3.1.3 年降雨径流关系分析 |
| 3.2 产流特性分析 |
| 3.2.1 暴雨洪水特性 |
| 3.2.2 下渗与蒸发 |
| 3.2.3 产流计算 |
| 3.2.4 产流特性分析 |
| 3.3 汇流特性分析 |
| 3.3.1 单位线推求 |
| 3.3.2 汇流特性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 致灾洪水预警指标研究 |
| 4.1 预警指标的研究方法 |
| 4.1.1 雨量预警指标 |
| 4.1.2 流量预警指标 |
| 4.2 预警断面确定及预警指标选择 |
| 4.2.1 施工区概述 |
| 4.2.2 预警断面确定 |
| 4.2.3 预警指标选择 |
| 4.3 预警指标的确定 |
| 4.3.1 代表站确定及资料选用 |
| 4.3.2 秦岭隧洞0#支洞施工区预警流量确定 |
| 4.3.3 秦岭隧洞1#支洞施工区临界雨量确定 |
| 4.3.4 秦岭隧洞3#支洞施工区临界雨量确定 |
| 4.3.5 三河口水利枢纽临界流量确定 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 洪水预报模型 |
| 5.1 水文模型选择 |
| 5.2 模型原理简介 |
| 5.2.1 新安江模型 |
| 5.2.2 TOPMODEL模型 |
| 5.2.3 API模型 |
| 5.3 模型参数与模拟环境设定 |
| 5.3.1 数字高程模型应用 |
| 5.3.2 模型方案编制 |
| 5.3.3 精度评定方法 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 预报模型方案的比较 |
| 6.1 新安江模型 |
| 6.1.1 流域单元划分 |
| 6.1.2 模型参数率定 |
| 6.1.3 精度评定与误差分析 |
| 6.2 TOPMODEL模型 |
| 6.2.1 模型主要参数 |
| 6.2.2 模型参数计算 |
| 6.2.3 精度评定与误差分析 |
| 6.3 API模型 |
| 6.3.1 主要参数分析 |
| 6.3.2 模型参数计算 |
| 6.3.3 精度评定与误差分析 |
| 6.4 结果对比分析 |
| 6.4.1 洪峰流量、峰现时间预报结果对比 |
| 6.4.2 洪水过程预报结果对比 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 洪水预报及预警系统开发 |
| 7.1 系统设计目标及技术要求 |
| 7.1.1 设计目标 |
| 7.1.2 技术要求指标 |
| 7.1.3 运行环境 |
| 7.2 系统结构及流程 |
| 7.2.1 系统结构 |
| 7.2.2 系统流程 |
| 7.2.3 系统的数据流程 |
| 7.3 界面设计 |
| 7.4 数据库设计 |
| 7.4.1 洪水预报方案数据库 |
| 7.4.2 系统内部数据库 |
| 7.5 系统功能 |
| 7.5.1 预报模型及方法管理 |
| 7.5.2 模型参数率定 |
| 7.5.3 洪水预报功能 |
| 7.5.4 数据管理模块 |
| 7.5.5 预报成果综合分析 |
| 7.5.6 成果显示与发布 |
| 7.6 应用分析 |
| 7.7 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的论文、参与的主要科研课题 |
（3）石泉-安康区间支流洪水分类预报及设计洪水研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 水文模型研究进展 |
| 1.2.2 洪水分类预报研究进展 |
| 1.2.3 洪水实时预报研究进展 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 研究区域概况及数字流域构建 |
| 2.1 研究区域概况 |
| 2.2 研究资料 |
| 2.3 数字流域构建 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 洪水的聚类和分类研究 |
| 3.1 SOM神经网络 |
| 3.1.1 SOM神经网络基本原理 |
| 3.1.2 SOM神经网络聚类步骤 |
| 3.1.3 基于SOM神经网络的洪水聚类结果 |
| 3.2 BP神经网络 |
| 3.2.1 BP神经网络基本原理 |
| 3.2.2 BP神经网络的算法步骤 |
| 3.2.3 基于BP神经网络的洪水分类结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 汉江上游洪水分类实时预报研究 |
| 4.1 TOPMODEL模型的构建 |
| 4.1.1 模型产流模式 |
| 4.1.2 模型基本结构 |
| 4.1.3 模型基本方程 |
| 4.1.4 模型参数 |
| 4.1.5 模型评价标准 |
| 4.2 洪水分类预报研究 |
| 4.2.1 池河流域模拟结果 |
| 4.2.2 渚河流域模拟结果 |
| 4.2.3 任河流域模拟结果 |
| 4.2.4 岚河流域模拟结果 |
| 4.2.5 结果分析 |
| 4.3 洪水预报实时校正研究 |
| 4.3.1 洪水预报误差来源 |
| 4.3.2 洪水预报误差修正方法 |
| 4.3.3 基于集合卡尔曼滤波的洪水预报实时校正 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 降雨随机模拟及设计洪水计算 |
| 5.1 降雨随机模拟模型 |
| 5.2 Neyman-Scott矩形脉冲模型 |
| 5.3 NSRP模型参数估计 |
| 5.4 NSRP模型的验证 |
| 5.5 NSRP模型在未来设计洪水计算中的应用 |
| 5.5.1 池河流域计算结果 |
| 5.5.2 渚河流域计算结果 |
| 5.5.3 任河流域计算结果 |
| 5.5.4 岚河流域计算结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（4）雅砻江下游梯级水电站多尺度联合优化调度（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展及存在的问题 |
| 1.2.1 中长期水库调度 |
| 1.2.2 短期水库调度 |
| 1.2.3 多时间尺度耦合的水库调度 |
| 1.2.4 梯级水库群优化调度求解方法 |
| 1.2.5 存在问题 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 研究区域概况及基本资料 |
| 2.1 雅砻江流域概况 |
| 2.2 水库电站基本资料 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 雅砻江下游梯级电站中长期发电优化调度研究 |
| 3.1 梯级水电站中长期优化调度模型的构建 |
| 3.1.1 长时间尺度多目标优化调度模型 |
| 3.1.2 中时间尺度发电优化调度模型 |
| 3.2 模型求解算法 |
| 3.2.1 权重法求解多目标模型 |
| 3.2.2 遗传算法 |
| 3.3 模型优化结果分析 |
| 3.3.1 长时间尺度优化调度结果分析 |
| 3.3.2 中时间尺度优化调度结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 考虑滞时影响的梯级电站短期调峰优化调度研究 |
| 4.1 滞时影响 |
| 4.2 同步调峰策略 |
| 4.3 短时间尺度调峰优化调度模型的构建 |
| 4.3.1 电量效益最大模型 |
| 4.3.2 电网余荷波动最小模型 |
| 4.3.3 电量-调峰综合效益最大模型 |
| 4.4 模型优化结果分析 |
| 4.4.1 电量效益最大模型优化调度结果分析 |
| 4.4.2 调峰效益最大模型优化调度结果分析 |
| 4.4.3 电量-调峰综合效益最大模型优化调度结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 梯级水电站多时间尺度嵌套调度研究 |
| 5.1 多时间尺度嵌套耦合关系 |
| 5.1.1 上级模型对下级模型的逐级约束关系 |
| 5.1.2 下级模型对上级模型的逐级反馈关系 |
| 5.1.3 多时间尺度嵌套耦合调度的实现 |
| 5.2 多时间尺度嵌套耦合模型建模求解 |
| 5.2.1 基于TOPMODEL模型的径流模拟 |
| 5.2.2 发电优化调度模型及PID模型的构建 |
| 5.2.3 PID模型参数率定方法 |
| 5.3 多时间尺度嵌套耦合调度研究实例 |
| 5.3.1 TOPMODEL模型模拟结果分析 |
| 5.3.2 多时间尺度逐级约束调度 |
| 5.3.3 多时间尺度逐级反馈调度 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（6）基于试验流域的季风区洪水特性及其水文模拟（论文提纲范文）
| 1 研究背景 |
| 2 资料与研究方法 |
| 2.1 流域概况 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 TOPMODEL模型 |
| 2.2.2 目标函数 |
| 3 结果与讨论 |
| 3.1 场次降雨径流关系 |
| 3.2 洪峰模数 |
| 3.3 洪水过程分析 |
| 3.4 TOPMODEL模拟 |
| 3.4.1 地形指数特征 |
| 3.4.2 场次洪水模拟 |
| 4 结 论 |
（7）TOPMODEL模型在径流模拟中的改进与应用（论文提纲范文）
| 1 模型和方法 |
| 1.1 TOPMODEL原理[9] |
| 1.2 导水率假设的改进 |
| 1.3 参数率定 |
| 2 研究区域 |
| 2.1 流域概况 |
| 2.2 土壤数据Ks～Z拟合 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 导水率假设比较 |
| 3.2 降雨模块改进 |
| 4 总结 |
（8）流域氮磷收支及其驱动因素 ——以胡家山小流域为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 面源污染的定义 |
| 1.2.2 面源污染来源 |
| 1.2.3 养分平衡研究进展 |
| 1.2.4 存在的问题 |
| 1.2.5 拟解决的科学问题 |
| 1.3 研究目标和内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.2 数据收集 |
| 2.2.1 基础数据收集 |
| 2.2.2 农业状况数据收集 |
| 2.2.3 水质监测与分析 |
| 2.2.4 气象数据监测 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 氮磷输入量化 |
| 2.3.2 流域径流量模拟 |
| 2.3.3 流域氮磷输出计算 |
| 2.3.4 流域氮磷盈余的主要驱动因素分析 |
| 2.3.5 数据分析 |
| 3 流域水体氮磷输出变化特征 |
| 3.1 流域水体氮磷浓度年内变化趋势 |
| 3.2 流域水体氮磷浓度年际之间差异 |
| 3.3 讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 流域氮磷平衡时间变化规律 |
| 4.1 流域净人为氮磷输入年际变化规律 |
| 4.2 流域养分输出通量年际变化规律 |
| 4.3 流域氮磷输入输出关系的变化特征 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 胡家山小流域氮磷盈余主要驱动因素 |
| 5.1 冗余分析结果 |
| 5.2 冗余分析层次分割结果 |
| 5.3 讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）分布式水文模型的构建与应用比较研究（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 流域概况 |
| 3 模型构建 |
| 3.1 TOPMODEL模型 |
| 3.2 TOPKAPI模型 |
| 3.3 CASC2D模型 |
| 4 计算结果与分析 |
| 4.1 计算结果 |
| 4.1.1 板桥流域计算结果 |
| 4.1.2 马渡王流域计算结果 |
| 4.2 结果分析 |
| 4.2.1 降雨—径流关系 |
| 4.2.2 地形指数特征 |
| 4.2.3 土壤植被类型 |
| 5 结 语 |
（10）基于TOPMODEL的中小河流分布式洪水预报模型及其应用（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 分布式TOPMODEL模型构建 |
| 1.1 模型基本原理 |
| 1.2 模型基本方程 |
| 1.3 模型改进 |
| (1)产流过程的改进 |
| (2)汇流过程的改进 |
| 2 分布式TOPMODEL模型的应用 |
| 2.1 研究区概况及资料获取 |
| (1)水文资料: |
| (2)气象资料: |
| (3)地形数据: |
| 2.2 基于DEM的流域信息提取 |
| 2.3 参数率定 |
| 2.4 模型验证 |
| 3 结 论 |
四、TOPMODEL模型探讨（论文参考文献）
- [1]陕北农牧交错带沙地农业利用规模的水资源调控研究[D]. 刘思源. 西安理工大学, 2021
- [2]秦巴山区中小河流洪水预警预报系统研究 ——以引汉济渭调水工程施工区为例[D]. 刘刚. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]石泉-安康区间支流洪水分类预报及设计洪水研究[D]. 万思旺. 西安理工大学, 2021(01)
- [4]雅砻江下游梯级水电站多尺度联合优化调度[D]. 龚芝瑞. 西安理工大学, 2021(01)
- [5]基于时效差的山洪预警评定方法[J]. 张艳军,邹薏轩,王协康,张平仓,许文盛. 工程科学与技术, 2021(02)
- [6]基于试验流域的季风区洪水特性及其水文模拟[J]. 刘悦,张建云,陈鑫,王婕,鲍振鑫,管晓祥,刘翠善,王国庆. 长江科学院院报, 2021(08)
- [7]TOPMODEL模型在径流模拟中的改进与应用[J]. 李钰珩,熊立华,唐莉华. 水文, 2020(04)
- [8]流域氮磷收支及其驱动因素 ——以胡家山小流域为例[D]. 陈峤致. 华中农业大学, 2020(02)
- [9]分布式水文模型的构建与应用比较研究[J]. 菅浩然,刘洪波,童冰星. 人民黄河, 2020(05)
- [10]基于TOPMODEL的中小河流分布式洪水预报模型及其应用[J]. 梁汝豪,林凯荣,林友勤,兰甜,卢鹏宇. 水利水电技术, 2019(09)