白洋淀水位混沌特性分析及補(bǔ)水方案研究.pdf

1、白洋淀對(duì)維持華北平原生態(tài)平衡具有重要意義，近年由于干旱和污染的雙重威脅，白洋淀濕地一直面臨干淀危機(jī)。隨著流域上游水資源過(guò)度開(kāi)發(fā)和氣候干旱，干淀頻繁出現(xiàn)，生態(tài)環(huán)境惡化，淀泊萎縮，濕地面積減少，生物多樣性遭到破壞。因此，對(duì)白洋淀蓄水量的變化規(guī)律進(jìn)行分析研究和預(yù)測(cè)，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行控制具有重大的理論和現(xiàn)實(shí)意義。 本文主要研究?jī)?nèi)容有以下幾個(gè)方面:(1)通過(guò)分析從上世紀(jì)50年代以來(lái)白洋淀的入淀水量、水位過(guò)程、白洋淀流域降雨、出淀水量過(guò)

2、程及蒸發(fā)和入滲等長(zhǎng)系列資料，降雨與蒸發(fā)總體呈減少趨勢(shì)，但白洋淀濕地的水資源退化主要是上游入淀徑流減少造成的，水位總體趨勢(shì)走低，自身抗干淀的能力大幅度下降，從水量上已經(jīng)出現(xiàn)退化趨勢(shì)。因此，為了維持白洋淀的生態(tài)平衡，緩解干淀危機(jī)，必須進(jìn)行人工調(diào)水干預(yù)。(2)水文要素的混沌分析除了水位，涉及徑流、洪水、降雨、地下水等各個(gè)方面。本文重點(diǎn)對(duì)水位這一水文要素進(jìn)行了混沌特性研究。以白洋淀日水位時(shí)間序列為對(duì)象，基于混沌理論，采用功率譜法、最大Lyapu

3、nov指數(shù)法、Kolmogorov熵法對(duì)白洋淀日水位序列進(jìn)行了混沌分析，并就參數(shù)延遲時(shí)間和嵌入維數(shù)展開(kāi)重點(diǎn)討論。由于白洋淀的水位水量存在確定的關(guān)系，因此水量和水位具有同樣的混沌特性。(3)在分析白洋淀日水位序列混沌特性的基礎(chǔ)上，闡述混沌預(yù)測(cè)理論，并采用最大Lyapunov指數(shù)法和混沌RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法分別對(duì)白洋淀日水位時(shí)間序列進(jìn)行預(yù)測(cè)，并對(duì)兩種方法進(jìn)行比較，結(jié)果表明最大Lyapunov指數(shù)法的誤差最大，混沌RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法較優(yōu)。(4)對(duì)白

4、洋淀補(bǔ)水方案進(jìn)行了研究時(shí)，明確了以下幾個(gè)基本概念:生態(tài)干旱、生態(tài)適宜水位、生態(tài)干旱識(shí)別期、生態(tài)特征水位、高頻水位等；運(yùn)用隨機(jī)統(tǒng)計(jì)方法結(jié)合實(shí)地調(diào)查，確定了白洋淀的汛期、非汛期及周年的生態(tài)適宜水位，指出了白洋淀的生態(tài)干旱識(shí)別期和表示不同生態(tài)水平的白洋淀生態(tài)特征水位，針對(duì)不同的特征水位提出了白洋淀生態(tài)補(bǔ)水方案，并分析了不同補(bǔ)水方案的效果，為合理確定白洋淀補(bǔ)水方案提供了理論支持。 本文對(duì)白洋淀各水文要素進(jìn)行了系統(tǒng)的、全面的深入分析，并進(jìn)