城市用水量預(yù)測理論與方法的研究.pdf

1、目前，用水量預(yù)測一般分為短期預(yù)測和中長期預(yù)測。短期預(yù)測主要指日用水量和時(shí)用水量預(yù)測，它多用于供水系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度；長期預(yù)測主要指年用水量預(yù)測，它多用于城市建設(shè)規(guī)劃以及供水管網(wǎng)的優(yōu)化改擴(kuò)建；中期用水量預(yù)測主要指月用水量預(yù)測，它主要為水司制定月用水量生產(chǎn)計(jì)劃提供依據(jù)。因此，城市用水量預(yù)測問題是城市供水工程設(shè)計(jì)和管理的核心。但是，由于用水量的影響因素較多，例如：氣候條件、經(jīng)濟(jì)水平、民族文化、生活習(xí)慣的不同以及其它一些不可預(yù)見的因素都會產(chǎn)生一定的

2、擾動量。這些可預(yù)先考慮到的因素以及許多未能考慮到的因素，都給建立實(shí)用預(yù)測模型帶來相當(dāng)大的難度。因此，用水量預(yù)測問題也有待進(jìn)一步解決。 本文介紹了時(shí)間序列預(yù)測方法，系統(tǒng)地研究了灰色理論及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，并在灰色理論基礎(chǔ)上建立了預(yù)測月用水量的灰色模型；在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)上建立了預(yù)測月用水量的BP模型。通過工程實(shí)例驗(yàn)證、對比得知：在數(shù)據(jù)量較少的情況下，灰色模型具有較好的預(yù)測精度。 混沌是一種非線性現(xiàn)象，它廣泛應(yīng)用在化學(xué)、

3、物理、力學(xué)、數(shù)學(xué)等自然科學(xué)以及金融系統(tǒng)中，并取得了許多重大成果。本文簡單地介紹了混沌理論，分析了用水量時(shí)間序列的混沌特性。 在混沌系統(tǒng)中，其相空間吸引子的演變軌跡對于初始條件的依賴是十分敏感的，從而導(dǎo)致了系統(tǒng)的長期演變的不可預(yù)測性而最大Lyapunov指數(shù)刻畫了系統(tǒng)在相空間中相體積收縮與膨脹過程的幾何特征，它可以用來定性度量一個(gè)系統(tǒng)的混沌程度，定性表達(dá)系統(tǒng)的可預(yù)測程度。根據(jù)最大Lyapunov指數(shù)的物理意義，提出了基于最大Lya