澧水流域徑流演變規(guī)律分析及其預(yù)報關(guān)鍵問題研究.pdf

1、流域徑流是受大氣環(huán)境、氣候、流域梯級開發(fā)現(xiàn)狀和人類活動等各種復(fù)雜因素影響的非線性動力系統(tǒng),充分了解徑流變化規(guī)律,研究它們的時空分布情況,有助于認識流域水循環(huán)規(guī)律,了解流域水資源特性,為水資源的合理開發(fā)利用和優(yōu)化配置提供重要依據(jù)。河川徑流預(yù)報研究是水文工作中研究的熱點和難點,目前大部分工作主要集中在預(yù)報模型方法的研究和改進上,缺乏對徑流時間序列本身的規(guī)律性分析和評價,也使得管理部門對徑流預(yù)報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)上對徑流序列規(guī)律性與預(yù)報誤差的關(guān)系進行分析,提出了徑流預(yù)報精度上限評估方法,對澧水流域典型水文站江埡站的徑流預(yù)報精度合格率上限進行了評估。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典型站多年實測歷史水文資料為基本研究素材,根據(jù)其水文要素時空變化規(guī)律的特點,對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行分析研究?？偨Y(jié)得出,三個站的汛期和枯季徑流比例非常接近,流域具有較強的年內(nèi)水文同步性。從最小徑流出現(xiàn)時間和主汛期出現(xiàn)時間分析來看,中下游茶林河和三江口站與上游江埡相比,具有一個月時間的延遲。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,說明澧水流域各站徑流量年際變化相對比較平穩(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。對澧水流域龍頭站江埡站進行了豐、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)時間序列分析方法對澧水流域典型站的徑流演變規(guī)律進行多角度評價分析。采用趨勢因子逐步回歸對流域典型站各時間尺度的徑流序列的趨勢項進行分析,分析結(jié)果表明江埡站3月和4月徑流時間序列均存在明顯趨勢項,并且呈逐年減少的發(fā)展趨勢,其他月份趨勢項不明顯。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流域典型站各時間尺度徑流時間序列的周期項進行分析。分析結(jié)果表明江埡站無論是月徑流序列還是年徑流序列,均存在較明顯的周期項,并且通過基于FFT的頻域周期圖可以得出,各時間尺度均有幅值比較突出的主周期頻率點,并且各月份主周期點均不相同,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)方法對趨勢和周期項分離后的剩余平穩(wěn)時間序列建立自回歸方程,進行進一步的平穩(wěn)性規(guī)律提取。并在徑