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本文以陕北地区11个测站的年径流序列为例,首先,分析了年径流序列的组成成分,主要包括对确定性的非周期成分和周期成分的识别并提取;其次,利用线性平稳随机模型和扰动最近邻抽样随机模型模拟了年径流序列,通过统计参数实用性分析,选出适合陕北地区11个测站年径流序列的随机模型;最后,利用最优模型对11个测站的2001~2003年年径流量进行了预报。主要取得以下研究结论。(1)神木站年径流量下降趋势显著,其趋势方程为y= -0.215t+441.33,1956≤t≤2003。枣园站年径流序列具有跳跃变异,经过跳跃识别的详细诊断,得出枣园站年径流序在1996年的变异综合显著性最大,可以认为年径流序列在1996年发生了变异,跳跃前序列的均值为0.79m~3/s,跳跃后序列的均值为0.60m~3/s,前后相差0.19m~3/s。(2)研究区各站年径流序列存在水文周期变化。陕北地区各站年径流序列都存在2~3年的小尺度水文周期,绥德站、杏河站、张村驿站、安塞站和黄陵站的年径流序列还存在11年左右的水文周期;刘家河站、交口河站、枣园站和张村驿站存在22年左右的大尺度水文周期。此外,对于测站的年径流序列长度大于35年,功率谱分析和最大熵谱分析分析结果一致,但是小于35年的序列,功率谱分析显示分辨率低的不足,由此可得,最大熵谱分析具有高分辨率的特点。(3)选出研究区11个测站的年径流序列的最优随机模型。绥德站的年径流序列适合AR(4)模型,杏河站适合AR(2)模型,吴旗站、神木站、张村驿站、志丹站、安塞站、黄陵站、刘家河站、交口河站及枣园站年径流序列适合AR(1)模型。(4)采用最大熵分布模型模拟纯随机序列,若年径流序列近似服从正态分布,即年径流序列的偏态系数很小,最大熵分布模型模拟纯随机序列并迭加到平稳模型之上,通过实用性检验,可以保持序列的偏态系数;若年径流序列的偏态系数比较大,最大熵分布模型模拟纯随机序列并迭加到平稳模型之上得年径流序列的偏态系数一般偏小。(5)对研究区11个测站的2001~2003年年径流量预测。11个测站的2002年年径流量预测值中,除枣园站和张村驿站,各个测站预测值均能满足中长期水文预报所要求达到的精度。11个测站的2001年和2003年年径流量预测中共有15预测值不能达到预报精度,在这15个值中,有10个是预测值大于实测值,说明模型有待于改进。(6)扰动最近邻抽样随机模型模拟年径流序列,通过实用性检验,该模型可以较好地保持序列的均值和方差,但其不能较好地保持序列的自相关系数和偏态系数,说明模型有待继续改进。