【摘要】：受全球性氣候變化的影響，一些地區(qū)的水文序列呈現(xiàn)出非穩(wěn)態(tài)性（Non-stationarity），，這為水文預(yù)報(bào)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。近十余年來(lái)，我國(guó)西北甘肅省的疏勒河上、中游流域發(fā)生了顯著的氣候轉(zhuǎn)型，徑流序列呈現(xiàn)出突然且持續(xù)性地明顯增加。在非穩(wěn)態(tài)條件下，傳統(tǒng)的徑流預(yù)報(bào)方法由于一般都基于穩(wěn)態(tài)性假定而不能直接使用�；谒�-氣象遙相關(guān)的預(yù)報(bào)方法因具有較強(qiáng)的物理基礎(chǔ)且預(yù)見(jiàn)期較長(zhǎng)，為變化環(huán)境下的中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)提供了新的思路。 然而，除了降雨補(bǔ)給，徑流的補(bǔ)給來(lái)源中又包含了地下水和冰雪融水，而這些要素決定了徑流具有一定的自相關(guān)特性。本文首先分析了疏勒河昌馬堡水文站徑流序列的變化特征，及徑流補(bǔ)給來(lái)源和水汽來(lái)源。在此基礎(chǔ)上對(duì)徑流序列與全球海平面溫度的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行分析。之后從水文-氣象遙相關(guān)的基本理論出發(fā)、分別采用相關(guān)向量機(jī)和多元回歸分析法構(gòu)建預(yù)報(bào)模型，并進(jìn)行模型精度評(píng)價(jià)。在此基礎(chǔ)上，本文又從徑流自相關(guān)的角度出發(fā)，構(gòu)建時(shí)間序列模型，并將其與水文-氣象遙相關(guān)相耦合構(gòu)建了新的模型，并進(jìn)行精度評(píng)價(jià)。最后，論文比較了四種不同類(lèi)型模型的預(yù)測(cè)精度，結(jié)果顯示：考慮徑流自相關(guān)的預(yù)報(bào)模型比只考慮水文-氣象遙相關(guān)的預(yù)報(bào)模型精度更高；而同時(shí)考慮徑流自相關(guān)與水文-氣象遙相關(guān)的耦合預(yù)報(bào)模型比只考慮徑流自相關(guān)的時(shí)間序列模型精度更高。 在徑流預(yù)報(bào)研究的基礎(chǔ)上，以昌馬灌區(qū)為研究對(duì)象，論文采用滾動(dòng)決策的方式構(gòu)建了預(yù)報(bào)-調(diào)度模型，并進(jìn)行了案例分析。以缺水指數(shù)為目標(biāo)函數(shù)建立昌馬水庫(kù)在枯水期的優(yōu)化調(diào)度模型，并采用改進(jìn)的動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法求解�；诓煌念A(yù)報(bào)模型和調(diào)度模型，設(shè)置了四種調(diào)度方案，并對(duì)2003年-2011年的枯水期進(jìn)行調(diào)度，結(jié)果表明：實(shí)際調(diào)度策略下缺水指數(shù)最大；基于完美預(yù)報(bào)的優(yōu)化調(diào)度其缺水指數(shù)最小，水庫(kù)泄流和庫(kù)容變化過(guò)程最平緩；耦合預(yù)報(bào)模型-優(yōu)化模型的調(diào)度決策次于完美預(yù)報(bào)-優(yōu)化模型，但好于時(shí)間序列模型-優(yōu)化模型；因此通過(guò)考慮未來(lái)時(shí)段的需水并對(duì)來(lái)水進(jìn)行預(yù)測(cè)，可對(duì)未來(lái)可能發(fā)生的缺水進(jìn)行防御，提高總體調(diào)度效益。而滾動(dòng)預(yù)報(bào)的結(jié)果顯示：大部分情況下耦合模型比時(shí)間序列模型的預(yù)測(cè)精度更高，但遇特別豐水等極端情況時(shí)，兩種模型的預(yù)測(cè)結(jié)果都有較大偏差。
【圖文】：

河流出昌馬峽之前為上游，又名昌馬河，當(dāng)?shù)厮追Q(chēng)大昌馬河；在昌馬堡與昌馬水庫(kù)之間，左岸有小昌馬河匯入。昌馬峽出口以下 6 公里處設(shè)有昌馬灌區(qū)總干渠渠首樞紐工程。疏勒河灌區(qū)示意圖如圖 2.1，本研究未能對(duì)小昌馬河進(jìn)行準(zhǔn)確定位，故圖 2.1 中沒(méi)有標(biāo)記小昌馬河。

在 P=50%的來(lái)水情況下，昌馬灌區(qū)毛缺水量約 2500-2700 萬(wàn) m3，缺水程度約 4.3%。根據(jù)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、總灌溉面積、總灌溉供水量等資料，計(jì)算 2003-2008 年的單方水產(chǎn)值與實(shí)際灌溉定額如圖 2.2。
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TV697.11

【參考文獻(xiàn)】

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1 李棟梁,魏麗,蔡英,張存杰,馮建英,楊青,袁玉江,董安祥;中國(guó)西北現(xiàn)代氣候變化事實(shí)與未來(lái)趨勢(shì)展望[J];冰川凍土;2003年02期

2 藍(lán)永超,丁永建,沈永平,康爾泗,張濟(jì)世;河西內(nèi)陸河流域出山徑流對(duì)氣候轉(zhuǎn)型的響應(yīng)[J];冰川凍土;2003年02期

3 仕玉治;彭勇;周惠成;;基于相關(guān)向量機(jī)的中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)模型研究[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);2012年01期

4 柳鑒容;宋獻(xiàn)方;袁國(guó)富;孫曉敏;劉鑫;陳鋒;王志民;王仕琴;;西北地區(qū)大氣降水δ~(18)O的特征及水汽來(lái)源[J];地理學(xué)報(bào);2008年01期

5 施雅風(fēng),沈永平,李棟梁,張國(guó)威,丁永建,胡汝驥,康爾泗;中國(guó)西北氣候由暖干向暖濕轉(zhuǎn)型的特征和趨勢(shì)探討[J];第四紀(jì)研究;2003年02期

6 王小玲;;疏勒河昌馬堡站年徑流長(zhǎng)期預(yù)報(bào)模型研究[J];地下水;2010年06期

7 謝軍健;;昌馬河流域氣候變化與水文特性的關(guān)系研究[J];地下水;2012年01期

8 丁宏偉,魏余廣,李?lèi)?ài)軍,何江海,崔振卿;疏勒河出山徑流量變化特征及趨勢(shì)分析[J];干旱區(qū)研究;2001年03期

9 王巧玲;;淺析昌馬總干渠泥沙帶來(lái)的負(fù)面影響與處理方案[J];甘肅農(nóng)業(yè);2009年10期

10 劉清華;;時(shí)間序列模型在水文預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[J];湖南水利水電;2007年03期

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1 劉芳;基于小波分析和相關(guān)向量機(jī)的非線性徑流預(yù)報(bào)模型研究[D];華中科技大學(xué);2007年

2 王富強(qiáng);中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)及其在平原洪水資源利用中的應(yīng)用研究[D];大連理工大學(xué);2008年

3 趙銅鐵鋼;考慮水文預(yù)報(bào)不確定性的水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度研究[D];清華大學(xué);2013年

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1 慕富強(qiáng);最近25年來(lái)疏勒河流域氣候變化與水文水資源的響應(yīng)[D];蘭州大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2543182