黃河上游河川徑流特性分析及預測.pdf

1、河川徑流不僅反映地區(qū)的水資源量，而且在水資源系統(tǒng)中占很大比例。從2011年中央一號文件提出的實行最嚴格的水資源管理制度，到2013年《第一次全國水利普查公報》顯示，中國流域面積在100平方公里及以上的河流數(shù)量減少一半的結果，可知河川徑流已在人類可持續(xù)發(fā)展和國民經(jīng)濟中起重要作用。所以研究河川徑流的演變規(guī)律及預測，可了解河流的旱澇災情、預防河流的減少，為水資源開發(fā)利用、合理配置提供依據(jù)。
　　 黃河上游徑流量占全河的54％，并且負責

2、我國北方多個省的供水任務，對經(jīng)濟社會的發(fā)展影響重大。因此，研究黃河上游變化規(guī)律很重要。本文以黃河上游貴德站、小川站和蘭州站1920-2003年天然徑流為研究對象，采用數(shù)理統(tǒng)計、Hilbert-Huang變換等方法，對徑流進行特性分析并提出了基于經(jīng)驗模態(tài)分解的徑流組合預測方法。
　　 本文先采用數(shù)理統(tǒng)計方法對年徑流的不均勻系數(shù)、完全調節(jié)系數(shù)、集中度、集中期、年內分配變化幅度、變差系數(shù)和差積曲線等指標進行計算，分析了年內年際變化，結

3、果表明黃河上游上世紀20-80年代年內分配不均勻，90年代后就相對均勻，年際變化不大，并且豐枯年交替出現(xiàn)。然后采用Mann-Kendall秩次相關檢驗法、滑動平均值法、R/S分析法對三個水文站的徑流突變和變化趨勢進行了統(tǒng)計分析，結果表明黃河上游年徑流量在1933年發(fā)生突變，多年變化總體趨勢表現(xiàn)為不明顯的下降趨勢和持續(xù)性。
　　 然而徑流是受到人類活動和氣候變化等諸多因素的綜合作用，是一種隨機性、非線性、弱相依、高度復雜的非平穩(wěn)系

4、統(tǒng)。因此，引入非線性的分析方法—Hilbert-Huang變換對徑流進行多尺度的分析，在分解過程中選用端點延拓法處理邊界問題;將各階固有模態(tài)函數(shù)(IMF)分量做Hilbert變換得到2～3a、5～6a、20～21a、37～38a、43～44a的周期。
　　 對于徑流的預測一直是國內外的研究焦點，其方法較多。本文采用EMD分解后的各分量，根據(jù)其特點和預測模型的適用條件選擇不同的模型分別對其進行預測。對高頻分量采用LSSVM模型預測