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针对复杂水资源系统径流与灌溉需水的时空变异与尺度转换问题，以南水北调中线水源区汉江中下游地区为例，采用功率谱法、饱和关联维数法和最大Lyapunov指数法等，分析了该区多个水文站点日、旬、月流量过程和灌区旬、月灌溉需水过程的混沌特性，并提出了基于混沌理论的来用水过程时间尺度转换方法，经典型水文站点与灌区实证计算分析，证明了所提方法的合理可行性，为今后水资源系统复杂性问题深入研究提供了科学依据．