摘要：隨著中國(guó)平原河網(wǎng)地區(qū)城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷推進(jìn),洪水實(shí)時(shí)模擬和預(yù)測(cè)預(yù)警成為了城鎮(zhèn)地區(qū)雨洪管理的主要研究?jī)?nèi)容和重要技術(shù)支撐,其中水動(dòng)力參數(shù)動(dòng)態(tài)反演是洪水實(shí)時(shí)模擬和預(yù)測(cè)預(yù)警的難點(diǎn)之一。作者利用糙率先驗(yàn)知識(shí),探索了城鎮(zhèn)化平原區(qū)河網(wǎng)水動(dòng)力模型重要參數(shù)糙率的動(dòng)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(yàn)知識(shí),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(dòng)態(tài)系統(tǒng)實(shí)時(shí)校正的擴(kuò)展卡爾曼濾波算法,建立了一個(gè)穩(wěn)健的城鎮(zhèn)化平原河網(wǎng)糙率參數(shù)動(dòng)態(tài)反演模型,從而進(jìn)行河網(wǎng)水動(dòng)力模型重要參數(shù)糙率的動(dòng)態(tài)反演。通過(guò)一個(gè)四級(jí)河道組成的河網(wǎng)的應(yīng)用分析,系統(tǒng)檢驗(yàn)了糙率空間分布平滑度權(quán)重系數(shù)、糙率初始估值和測(cè)站個(gè)數(shù)對(duì)河道糙率動(dòng)態(tài)反演效果的影響。結(jié)果表明:1)通過(guò)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(dòng)態(tài)反演的穩(wěn)定性和空間反演特性;2)靠近監(jiān)測(cè)點(diǎn)的河道糙率反演值趨于真實(shí)值,遠(yuǎn)離監(jiān)測(cè)點(diǎn)的河道糙率反演值趨于空間分布平滑;3)靠近監(jiān)測(cè)點(diǎn)的河道糙率反演值受初始估值影響較小,遠(yuǎn)離監(jiān)測(cè)點(diǎn)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(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)越多,則動(dòng)態(tài)反演開(kāi)始階段的波動(dòng)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(yàn)知識(shí)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(dòng)態(tài)反演。