澧水流域徑流演變規(guī)律分析及其預(yù)報(bào)關(guān)鍵問(wèn)題研究.pdf

1、流域徑流是受大氣環(huán)境、氣候、流域梯級(jí)開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀和人類活動(dòng)等各種復(fù)雜因素影響的非線性動(dòng)力系統(tǒng),充分了解徑流變化規(guī)律,研究它們的時(shí)空分布情況,有助于認(rèn)識(shí)流域水循環(huán)規(guī)律,了解流域水資源特性,為水資源的合理開(kāi)發(fā)利用和優(yōu)化配置提供重要依據(jù)。河川徑流預(yù)報(bào)研究是水文工作中研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn),目前大部分工作主要集中在預(yù)報(bào)模型方法的研究和改進(jìn)上,缺乏對(duì)徑流時(shí)間序列本身的規(guī)律性分析和評(píng)價(jià),也使得管理部門(mén)對(duì)徑流預(yù)報(bào)所提出的精度要求缺乏相關(guān)依據(jù)。本文根據(jù)湖南省澧水

2、流域江埡、茶林河和三江口三個(gè)分別位于上中下游的典型水文站多年歷史徑流資料,研究總結(jié)了澧水流域河川徑流特性和演變規(guī)律,在此基礎(chǔ)上對(duì)徑流序列規(guī)律性與預(yù)報(bào)誤差的關(guān)系進(jìn)行分析,提出了徑流預(yù)報(bào)精度上限評(píng)估方法,對(duì)澧水流域典型水文站江埡站的徑流預(yù)報(bào)精度合格率上限進(jìn)行了評(píng)估。本論文主要做的工作和研究結(jié)論如下:
　　1)以澧水流域上中下游三個(gè)典型站多年實(shí)測(cè)歷史水文資料為基本研究素材,根據(jù)其水文要素時(shí)空變化規(guī)律的特點(diǎn),對(duì)其基本水文特性包括年內(nèi)變化規(guī)

3、律、年際變化規(guī)律、豐枯特性、頻率特性和典型年的選擇等方面進(jìn)行分析研究?？偨Y(jié)得出,三個(gè)站的汛期和枯季徑流比例非常接近,流域具有較強(qiáng)的年內(nèi)水文同步性。從最小徑流出現(xiàn)時(shí)間和主汛期出現(xiàn)時(shí)間分析來(lái)看,中下游茶林河和三江口站與上游江埡相比,具有一個(gè)月時(shí)間的延遲。年際變化規(guī)律分析結(jié)果表明,三站Cv值和年極值比均比較接近,說(shuō)明澧水流域各站徑流量年際變化相對(duì)比較平穩(wěn),茶林河和三江口的水文同步性更為明顯,水文特性更為接近。對(duì)澧水流域龍頭站江埡站進(jìn)行了豐、平

4、、枯代表典型年的研究,得出流域枯水代表年為1978.4~1979.3,平水代表年為2010.4~2011.3,豐水代表年為1958.4~1959.3。
　　2)采用多種非線性非平穩(wěn)時(shí)間序列分析方法對(duì)澧水流域典型站的徑流演變規(guī)律進(jìn)行多角度評(píng)價(jià)分析。采用趨勢(shì)因子逐步回歸對(duì)流域典型站各時(shí)間尺度的徑流序列的趨勢(shì)項(xiàng)進(jìn)行分析,分析結(jié)果表明江埡站3月和4月徑流時(shí)間序列均存在明顯趨勢(shì)項(xiàng),并且呈逐年減少的發(fā)展趨勢(shì),其他月份趨勢(shì)項(xiàng)不明顯。采用周期因子

5、逐步回歸方法和基于FFT頻譜周期分析方法對(duì)流域典型站各時(shí)間尺度徑流時(shí)間序列的周期項(xiàng)進(jìn)行分析。分析結(jié)果表明江埡站無(wú)論是月徑流序列還是年徑流序列,均存在較明顯的周期項(xiàng),并且通過(guò)基于FFT的頻域周期圖可以得出,各時(shí)間尺度均有幅值比較突出的主周期頻率點(diǎn),并且各月份主周期點(diǎn)均不相同,體現(xiàn)了江埡站各月份徑流序列周期特性的差異性。
　　3)采用AR(p)方法對(duì)趨勢(shì)和周期項(xiàng)分離后的剩余平穩(wěn)時(shí)間序列建立自回歸方程,進(jìn)行進(jìn)一步的平穩(wěn)性規(guī)律提取。并在徑