基于集对分析的径流丰枯分类探讨-论文.pdf

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1、第46卷第13期人民长江Vo1．46，No．132015年7月YangtzeRiverJuly，2015文章编号：1001—4179(2015)13—0021—04基于集对分析的径流丰枯分类探讨孟彩侠，王平义，张晓伟2，喻涛(1．重庆交通大学河海学院，重庆400074；2．中水珠江规划勘测设计有限公司，广东广州510610)摘要：年径流丰枯不仅与年径流大小有关，而且与径流的时程分配有关。传统径流分类方法仅考虑到年径流大小，而未考虑时程分配信息。以长江寸滩水文站55fl逐月流量资料为依据，选用集对分析法，以分类集合与分类标准集合构

2、造集对，用联系度描述集对的关系并进行年径流丰枯分类。提出了联系度、联系度元数K及联系数的确定方法。研究表明，集对分析法较常规方法更能反映年径流丰枯实际，在水文水资源分析计算中具有一定的推广应用价值。关键词：年径流丰枯分类；集对分析；联系度；联系数中图法分类号：TV121文献标志码：ADOI：10．16232／j．cnki．1001—4179．2015．13．006河川径流量是水资源综合开发利用、科学管理、优模拟和预测。李俊伟运用加权马尔可夫链对年径化调度的最重要依据，它的形成越来越多地受到全球流状态进行定性预测，认为状态的划分标

3、准对模型的变化和人类活动的影响⋯。径流丰枯变化对于水资精度有一定影响，对具体的流域、不同的研究对象有时源的合理高效利用、水利规划、航运等都具有重要的现要采用不同的状态分级方法。康超等利用R／s分实意义。水文分类是水文水资源分析计算中的一项重析的原理和方法，对水库径流的丰枯变化趋势进行了要内容，常用的方法有均值标准差法、频率分析法、灰预测分析。王文圣等将集对分析法用于金沙江干色分类法、模糊聚类法、集对分析法(setpairanalysis，流某水文站年径流丰枯分类，该分类法充分利用了径SPA)等。赵克勤基于哲学中的对立统一和普遍联

4、流量的大小及其时程分配的信息，简单实用、分类结果系的观点，提出了集对分析思路。客观，在水文水资源分析计算中具有一定的推广应用邓红霞等采用有序聚类法分级、集对分析法丰枯价值J。邓杰群等尝试了用Bayes公式进行径流丰枯分类，对长江上游主要河流代表站52a径流空间分布分类，结果证明该方法可行而且有效。丁志宏等提进行了分析，表明有序聚类法使分级标准更加合理；集出一种径流丰枯划分时考虑年内分布影响的新方对分析法将定性分析和定量分析相结合，结果形象直法——因子分析定权法，是一种在径流丰枯划分时考观，易于理解。彭立等利用分形理论中的R／S分

5、析虑年内分布影响的新方法，既可以得到年内各月来水方法，对年际径流的丰枯变化趋势进行了预测分析，的权重值，也可实现对各月来水进行分类的目的；同时利用水文时间序列的分形特征进行预测是一条比较有反映了径流量的大小，并兼顾了径流的时程分配，具有效的途径。但R／S方法只是一种数学统计方法，不能简便、客观的优点，是水文径流系列分析的一种新方从物理层面揭示径流丰枯变化的内部过程，建议结合法，有一定实用价值¨。陈守煜等提出了可变集聚基于物理机制的分布式水文模型进行径流时间序列的类年径流量聚类新方法，该法具有合理性与科学性，可收稿日期：2015—

6、01一O7基金项目：国家自然科学基金面上项目(51079165)；国家自然科学基金(51479015)；西部交通建设科技项目作者简介：孟彩侠，女，讲师，博士研究生，主要从事港口航道及近海工程、水文学及水资源方面教学及科研工作。E—mail：652823106@qq．con22人民长江用于年径流量分类的实践。于延胜等提出利用将式(2)中的6，进一步拓展为bI=b，。+6，2+⋯，Mann—Kendall法，以U—t曲线的变化趋势来划分径可以得到K元联系度y=tl,+b1，1+62+⋯+bK，流序列的丰枯变化过程¨。张静等通过降水量

7、和径_2一2+cJ(3)流量这两个特征变量来分析金沙江下游径流丰枯频1．1．2联系数率，为多要素分析径流丰枯频率提供一条新的途当，或，，，2，⋯，一和‘，取合理值时，式(1)～径。吴亭等把集对分析偏联系数用于投标企业的(3)变为一个数值，称这个数值为联系数，记为一。发展趋势分析。根据联系度的定义有一1≤≤1。集对分析已在水文水资源系统分析计算、预测和1．2资料基本情况评价中得到了较为广泛的应用。但是其中差异度系数长江寸滩水文站始建于1936年，属于国家一级水的取值不确定性，致使联系数的计算值亦具有不确定文站，具有完整连续的测量资

8、料，控制着长江上游性，常见取值方法有：经验取值法、均匀取值法、统计实60％以上水量，是长江上游重要的水沙控制站，也是三验法等，但理论上还不是十分完善。本文采用集对峡水库的干流入库控制站。本文计算选取长江寸分析方法分析长江寸滩水文站55a径流丰枯变化规滩水文站19