灌区年径流量预测与灌区优化配水研究-计算机应用技术专业论文.docxVIP

西安建筑科技大学硕士论文 西安建筑科技大学硕士论文 西安建筑科技大学硕士论文 西安建筑科技大学硕士论文 PAGE PAGE 10 PAGE PAGE 3 1.2. 1 灌区年径流量预测研究现状 预测是管理者决策的基础，在绝大多数的决策问题中，预测都占有很大的比重，因 而科学的预测是进行决策的依据和保证。径流量预测对于水资源规划和管理是极其重要 的，目的是通过进行预测，确定灌区径流量，为管理者进行水资源管理、确定灌区配水 方案提供支持。 传统的年径流量预测方法主要有物理成因分析法、水文统计法川等，其中， (1)物理 成因分析法是利用水文现象与其影响因素的确定性规律，通过历史数据，建立两者之间 的定量关系，从而求得预测结果，一般常用的方法有采用前期海温特征、前期环流、太 阳活动规律与其它的天文地球物理因子进行预报 ;(2) 水文统计法是数理统计法应用到 水资源学中的-种叫法，该方法是一种发展时间较长的常用方法，它以大量的历史数据 为基础，通过对水文随机现象的研究和分析，以此为基础，采用概率与数理统计方法对 水文现象未来的趋势做出统计学上的定量估计，建立预测模型，它 主要包括有历史演变 法、多元回归分析、逐步回归分析与时间序列分析法等，如顾缔仪 [2]将逐步回归分析法 应用到长江大通站径流预报中。 80 年代开始，由陈守煌 [3，4]等人将模糊数学方法应用到水文预测中，从而发展起来 的水文学新的分支，即模糊水文学，随后，王本德等人 [S]将模糊推理方法应用到水库来 水量的预报中。 自90 年代以来，人工神经网络在水资源预报中的应用逐渐增多 I明。如薛挂先通过 建立神经网络预测模型 IS]，对山东省黄河下游位山灌区进行引水量的来水预测，满足了 灌区引配水的需要。雷晓云，张丽霞，梁新平以塔城地区乌拉斯台河为例]，根据其年 径流量序列的长期变化特征，进行了基于 MATLAB 工具箱的 BP 神经网络年径流量预 测模型研究，所建模型具有较好的适应性和预报精度。吴超宇、张字等人 [10]利用人工神 经网络的非线性特性 ，模拟了水文系统中的本质非线性。 自 1982 年那聚龙创立了灰色系统理论之后，灰色系统理论也运用到水资源预测中， 如何万科川采用灰色系统理论对千河枯水年进行了预测，夏军 [12]建立了一种采用灰关联 模式的中长期径流预估方法，冯平与杨鹏 (13)等人研究了枯水期径流量的预报模式. 年径流量预测问题虽然已经取得了长足的发展，但是由于年径流量的影响因素的复 杂性与不确定性，以及受目前水平的限制，年径流量的预测问题仍然是处于不断发展与 研究阶段，没有理想且成熟的方法提供借鉴。 1.2.2 灌区优化配水研究现状 我国许多地区为干旱、半干旱情况，随着工农业等各种经济的发展，在为人民带来 丰富的物质条件的同时，用于灌溉的水量却非常有限 ，在水量不充足的情况下，如何缓 解供水与灌溉用水的矛盾，提高农业灌溉效率，使有限水量能够取得较大的经济效益， 成为摆在人们面前的 一个非常重要的问题。当前，许多灌区是以管理人员的经验作为制 定配水方案的依据，也有一些学者采用一定的方法提出了解决的办法。 有关此问题的研究最终是寻求合适的灌溉水量，以满足灌 j既效率最优化。目前，己 有学者对这个问题进行了研究，并取得了一定的研究成果，如有学者应用数学分析 [14) 的方法，以灌区作物灌溉净收益为最大目标，在非充分灌溉时，求得农作物的灌溉面积 与灌概水量;高正廉等人[15，1何以寻找灌区最优灌 j既定额为目的，采用边际分析原理求解 出最优灌溉定额:以及康组忠等人 [1η针对如何求得灌区作物经济效益最优，采用系统工 程学方法与数量经济学法求解最优灌溉定额。 1.3 存在的问题 (1)年径流量预测是是灌区进行水资源合理分配与调度调度过程中的重要参考依 据，由于年径流量预测是中长期预测问题，而对于此问题的解决一 直难度较大。目前， 年径流量预测模型较多，但没有一种预测模型适合于所有的水文序列预测，对 于某个具 体的预测问题，一般采取的方式是经过分析、尝试以及再检验等步骤， 实现最终预测的 目的。 (2) 灌区优化配水是灌区节水灌溉，井取得灌区经济效益最大的重要途径，特别是 在来水量不足的情况下，更加具有现实意义。当前，许多灌区配水方案的制定多采 用基 于历史的水文资料与人工经验结合的方法，由于这种以个人主观经验来制定配水衰，主 要取决于制定者的业务水平，从而使得配水方案的制定具有随机性，长期稳定性也较 差， 且不利于各个灌区相互参考学习，以及水利行业标准的制订与考核管理。 1.4 论文研究的主要内容 论文研究的主要内容包括以下几个方面: (1)灌区年径流量预测分析 径流量预测是灌区水资源充分利用、水