三江平原水文要素動態(tài)分析及水資源優(yōu)化配置研究.pdf

1、水資源作為一種珍貴資源，是經濟發(fā)展至關重要的物質保障。隨著社會經濟的快速發(fā)展和人們科學技術的進步，人類對水資源的需求不斷提高，現(xiàn)有水資源量已不足以支撐社會的進步。三江平原作為重要的商品糧基地和工業(yè)生產地，為我國國民經濟的急速前進奠定了堅實基礎。但近年來，隨著氣候變暖，三江平原的水資源平衡狀態(tài)正發(fā)生著改變。降水和地下水作為水資源的收入項，決定著不同區(qū)域和時間條件下地表水資源和地下水資源的豐富程度和空間分布狀態(tài)，制約著水資源的可利用程度與數(shù)

2、量。因此，對三江平原降水和地下水進行研究，將有助于加強對水資源的開發(fā)和管理。同時對其有限的水資源進行優(yōu)化調度，將有助于人類解決面臨的水資源危機等問題。
　　本文采用數(shù)理統(tǒng)計法對三江平原降水時間特征進行剖析，并采用基于K-means聚類算法的RBF神經網絡模型對降水量作出預測，并采用集合方法對三江平原地下水埋深進行預測，最后構建基于可持續(xù)發(fā)展的水資源優(yōu)化配置模型。主要研究內容和結論如下:
　　(1)降水量時間特征分析
　

3、　在年際變化上，雞西、佳木斯、七臺河降水量呈現(xiàn)下降趨向;鶴崗、雙鴨山年降水量呈上升趨向。其中雞西市降水量在1974年、1994年發(fā)生突變;佳木斯市突變發(fā)生于1983年、1993年;鶴崗市、雙鴨山市降水量沒有突變發(fā)生;七臺河市降水量變化特性鮮明，存在4個突變年。年內變化中，三江平原春季、冬季降水量均呈上升趨向，夏季、秋季降水量均呈下降趨向。其中，春季、夏季和秋季降水量有兩個突變年存在，而冬季降水量有3個突變年存在。
　　(2)降水量

4、預測模型的建立
　　針對降水量自身的非線性特點，對降水預測采用傳統(tǒng)方法，預測結果可能往往不盡人意。采用K-means聚類算法的RBF神經網絡對三江平原的降水量進行預測。應用RBF神經網絡對1960-2009年的汛期降水量數(shù)據(jù)訓練，將訓練出來的模型運用到2010-2011年的汛期月降水數(shù)據(jù)模擬中發(fā)現(xiàn)，平均相對誤差為7.92％、均方根誤差為8.07、相關系數(shù)為0.98。符合水文預測精度要求。
　　(3)對地下水埋深的預測

5、　　在時間序列分析和GM(1，1)模型的基礎上，依據(jù)集對分析原理，建立了地下水埋深集合預測模型，并將模型應用到大興農場地下水預測中發(fā)現(xiàn)，對2011年～2013年逐月地下水埋深進行預測，平均相對誤差為9.31％，符合水文預測精度要求。說明集合方法對地下水進行預測有著很強的實用性。
　　(4)水資源優(yōu)化配置模型的建立
　　三江平原作為國家糧食主產區(qū)，在一定程度上，影響著國家的糧食安全和經濟社會的穩(wěn)定，甚至關系到黑龍江省區(qū)域經濟的