岷江上游径流变化特性分析及其预测研究

论文摘要

河流径流受气候、流域自然地理及人类活动的综合影响,其变化呈一个非线性动力系统。岷江上游位于四川盆地西北部,阿坝自治州东部,青藏高原东部地区,秦岭纬向构造带,龙门山北东向构造带与马尔康北西向构造带间的三角形地块内。东面与北川、安县、绵竹交界,南接崇庆、大邑,西连红原、马尔康,北与南坪、若尔盖县接壤。受地形变化的影响,致使流域内气象万千,加上近20年人类活动(修建大量的水电站等)的影响,导致水文现象错综复杂。也由于对其流域水文过程的认识程度,以及分析、模拟流域所持有实测的、文献记录的或历史调查等资料情况的局限,至今还难以完全用数学物理方法确切地描述其中每一个子过程。况且其径流、洪水等变化特性的分析与研究方法主要依赖于传统的统计理论和方法,而在现有的降雨及径流分析模拟中,概念性流域水文模型或引入气象等外部因子分析建模占有主导地位,从而导致目前岷江上游水文水资源情势变化规律的分析与预测,主要借助于传统的统计方法、概念性模拟或经验函数关系的描述。本论文依托国家重点基础研究发展规划“973”项目:长江流域水沙产输及其与环境变化耦合机理(NO.2003CB415202)与项目“都江堰灌区水资源优化配置与调控管理研究(NO.04H454)”,利用紫坪铺站提供的数十年径流变化的时间序列和实测资料,针对紫坪铺站姜射坝站年径流长期变化的重要特性如:周期性、相关性、随机性和趋势性进行分析研究;并对太阳黑子数的生消与岷江上游径流时序相关性进行多尺度分析,挖掘太阳活动这一外部重要作用因子对其长期变化产生的影响,从而加深对岷江上游的径流长期演变规律的认识。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景、目的及意义
• 1.2 国内外研究现状与发展趋势
• 1.3 本文研究的主要内容及技术路线
• 第2章 岷江上游流域概况
• 2.1 自然环境
• 2.2 社会经济
• 2.3 水利工程建设情况
• 第3章 基于小波理论的岷江上游径流变化特性分析
• 3.1 引言
• 3.2 小波分析方法
• 3.3 岷江上游紫坪铺站天然年径流长期变化特性分析
• 3.4 岷江上游姜射坝站天然年径流长期变化特性分析
• 3.5 小结
• 第4章 岷江上游年径流相关性分析
• 4.1 引言
• 4.2 分析方法
• 4.3 年径流时序长期变化相关性分析
• 4.4 紫坪铺站与岷江上游自然社会经济的相关性分析
• 4.5 小结
• 第5章 基于小波理论的紫坪铺站径流去噪和来水趋势研究
• 5.1 引言
• 5.2 小波多尺度分析、去噪和重构方法
• 5.3 基于小波理论的紫坪铺站月径流小波去噪和重构分析
• 5.4 基于小波的紫坪铺站年径流趋势分析
• 5.5 小结
• 第6章 太阳黑子活动与岷江上游年径流变化相关性分析
• 6.1 引言
• 6.2 太阳黑子及其活动周期
• 6.3 太阳黑子活动与岷江上游天然年径流时序变化的相关性分析
• 6.4 小结
• 第7章 年降雨—径流ELMAN 预测模型及其应用研究
• 7.1 引言
• 7.2 人工神经网络
• 7.3 基于ELMAN算法的岷江上游年降雨～径流预测模型
• 7.4 网络训练与计算结果分析
• 7.5 小结
• 第8章 偏最小二乘法回归预测模型及其应用研究
• 8.1 偏最小二乘回归方法
• 8.2 基于偏最小二乘回归的紫坪铺站径流预测建模
• 8.3 小结
• 第9章 基于小波和改进ELMAN 耦合的预测模型
• 9.1 前言
• 9.2 预测分析方法
• 9.3 紫坪铺站径流时序小波和改进ELMAN模型的耦合预测
• 9.4 小结
• 第10章 总结与展望
• 10.1 主要研究成果
• 10.2 展望
• 攻读博士学位期间发表的学术论文
• 攻读博士学位期间参加科研及获奖情况
• 致谢