基于时间序列分析的柳林泉流量预测

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1、基于时间序列分析的柳林泉流量预测杨晓俊摘要：柳林泉域岩溶水是当地主要的供水水源，科学合理地对泉流量进行预测对于泉域内岩溶水的开发、利用和保护具有重要意义。在泉流量动态分析的基础上，利用时间序列分析屮的移动平均模型和指数平滑模型对柳林泉的还原泉流量进行了预测。结果表明：受自然及人为因素的影响，柳林泉流量长期以来呈现出一定的减小趋势，但其年内的动态变化较为稳定;利用试算法确定了移动平均阶数k二1和平滑系数CI=0.9;两种模型的计算结果均较好地拟合了还原泉流量，但指数平滑模型的拟合结果优于移动平均模型的;两个模型预测的2016年还原泉流量均为1.95ra3/so关键词：还原泉流量;流量预测;指

2、数平滑模型;移动平均模型;柳林泉域;作者简介：杨晓俊（1980一），男，山丙平遥人，工程师，主要从事水均衡实验研究工作。E-rnail:yxjwxl@sina.com收稿曰期:2016-11-02ForecastingofDischargeforLiulinSpringUsingTimeSeriesAnalysisYANGXiaoiunTaiguWaterBalanceExperimentalField,BureauofHydrologyandWaterResourcesSurveyofShanxiProvince;Abstract：Thekarstgroundwaterconstitut

3、esmajorwatersupplysourcesfortheLiulinspringarea.Scientificandreasonableforecastingofspringdischargeplaysanimportantroleinexploitation,utilizationandprotectionofkarstgroundwater.Accordingtotheanalysisofregimeforspringdischarge,themovingaveragemodelandexponentialsmoothingmodelintimeseriesmethodswere

4、employedtoforecastrevisedspringdischargeoftheLiulinspring.Theresultsshowthatinter-annualspringdischargehasalongdecreasingtrendinfluencedbynaturalandhumanfactors,whilethedischargeisstablewithinayear;thestepsofmovingaverage(k=1)andsmoothingfactor(a=O.9)arcdeterminedbytrialanderrormethod;theforecasti

5、ngresultsbothfitrevisedspringdischargebetter,andtheresultsforexponentialsmoothingmodeisbetterthanthatofmovingaveragemodel;thefinalresultsoftwomodelsforrevisedspringdischargebothare1.95m3/sin2016.Keyword：revisedspringdischarge;forecastingofspringdischarge;exponentialsmoothingmodel;movingaveragemode

6、l;LiulinSpringarea;Received：2016-11-02柳林泉是山西省十大岩溶泉之一。柳林泉域岩溶水动态稳定，水质良好，是泉域内6县（区）工业、农业和城镇生活用水的主要供水水源，对保障城乡居民饮水安全、生态环境平衡、经济快速发展和社会全而进步具有重要的支撑作用U1。随着社会经济的快速发展，连续干旱的气候及人类活动对若溶水系统的影响越来越明显，泉流量自1990年以来处于持续减小趋势，由1990年的2.63m/s减小至2015年的0.76m/s，为区域水资源的可持续利用敲响警钟XU。开展柳林泉流量的预测研究，对于泉域岩溶水的合理开发、利用及保护具有重要的现实意义［1］。前人

7、对柳林泉域岩溶水的介质场、水动力场和水化学场进行了较为深入的研宄，取得了一定的成果Ikll。白媛丽等利用偏最小二乘回归理论对柳林泉流量进行了预测，并分析了泉流量衰减的原因。时间序列分析法具冇原理简单、可操作性强、预测结果合理等优点，被广泛应用于水文及水文地质领域［5-9］。笔者在柳林泉流量动态分析的基础上，利用时间序列分析法中的移动平均模型和指数平滑模型预测了还原泉流量的动态变化，以期为泉域岩溶水资源的开发利用和保护提供