三江平原水文要素動態(tài)分析及水資源優(yōu)化配置研究
發(fā)布時間:2017-06-06 22:08
本文關(guān)鍵詞:三江平原水文要素動態(tài)分析及水資源優(yōu)化配置研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:水資源作為一種珍貴資源,是經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要的物質(zhì)保障。隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人類對水資源的需求不斷提高,現(xiàn)有水資源量己不足以支撐社會的進(jìn)步。三江平原作為重要的商品糧基地和工業(yè)生產(chǎn)地,為我國國民經(jīng)濟(jì)的急速前進(jìn)奠定了堅實基礎(chǔ)。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)量。因此,對三江平原降水和地下水進(jìn)行研究,將有助于加強(qiáng)對水資源的開發(fā)和管理。同時對其有限的水資源進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度,將有助于人類解決面臨的水資源危機(jī)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(jìn)行剖析,并采用基于K-means聚類算法的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對降水量作出預(yù)測,并采用集合方法對三江平原地下水埋深進(jìn)行預(yù)測,最后構(gòu)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(nèi)容和結(jié)論如下:(1)降水量時間特征分析在年際變化上,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(nèi)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)降水量預(yù)測模型的建立針對降水量自身的非線性特點,對降水預(yù)測采用傳統(tǒng)方法,預(yù)測結(jié)果可能往往不盡人意。采用K-means聚類算法的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對三江平原的降水量進(jìn)行預(yù)測。應(yīng)用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對1960-2009年的汛期降水量數(shù)據(jù)訓(xùn)練,將訓(xùn)練出來的模型運(yùn)用到2010-2011年的汛期月降水?dāng)?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(guān)系數(shù)為0.98。符合水文預(yù)測精度要求。(3)對地下水埋深的預(yù)測在時間序列分析和GM(1,1)模型的基礎(chǔ)上,依據(jù)集對分析原理,建立了地下水埋深集合預(yù)測模型,并將模型應(yīng)用到大興農(nóng)場地下水預(yù)測中發(fā)現(xiàn),對2011年~2013年逐月地下水埋深進(jìn)行預(yù)測,平均相對誤差為9.31%,符合水文預(yù)測精度要求。說明集合方法對地下水進(jìn)行預(yù)測有著很強(qiáng)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(chǎn)區(qū),在一定程度上,影響著國家的糧食安全和經(jīng)濟(jì)社會的穩(wěn)定,甚至關(guān)系到黑龍江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,為了提出應(yīng)對水資源危機(jī)的對策,按照行政區(qū)域?qū)⑷皆瓌澐譃?個水資源分區(qū),建立優(yōu)化配置模型。依據(jù)成果分析,提出三江平原水資源可持續(xù)發(fā)展建議。
【關(guān)鍵詞】:降水時間特征剖析 降水預(yù)測 地下水埋深預(yù)測 水資源優(yōu)化配置
【學(xué)位授予單位】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TV213.4;P333
【目錄】:
- 摘要10-12
- Abstract12-14
- 1 緒論14-19
- 1.1 研究目的及意義14
- 1.2 研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢14-17
- 1.2.1 降水量時間特征研究現(xiàn)狀14-15
- 1.2.2 降水量預(yù)測研究進(jìn)展15-16
- 1.2.3 集合預(yù)測研究進(jìn)展16
- 1.2.4 水資源優(yōu)化配置模型研究進(jìn)展16-17
- 1.2.5 研究中存在問題17
- 1.3 主要研究內(nèi)容17-18
- 1.4 技術(shù)路線18-19
- 2 區(qū)域介紹19-21
- 2.1 自然位置19
- 2.2 水系19-20
- 2.3 氣象20
- 2.4 地形20-21
- 3 三江平原降水量時間特征分析21-26
- 3.1 研究方法21-22
- 3.1.1 滑動平均法21
- 3.1.2 Mann-Kendall檢驗法21-22
- 3.2 年降水量變化特征22-24
- 3.2.1 趨勢性分析22-23
- 3.2.2 突變性分析23-24
- 3.3 季節(jié)降水量變化特征24-26
- 3.3.1 趨勢性分析24-25
- 3.3.2 突變性分析25-26
- 4 三江平原降水量預(yù)測26-30
- 4.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型26-27
- 4.1.1 RBF網(wǎng)絡(luò)特性26-27
- 4.1.2 RBF網(wǎng)絡(luò)常用的學(xué)習(xí)算法27
- 4.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測27-30
- 4.2.1 模型的構(gòu)建27-28
- 4.2.2 模型的應(yīng)用28-30
- 5 三江平原地下水埋深預(yù)測30-40
- 5.1 時間序列分析模型30-34
- 5.1.1 時間序列分析基本理論30-32
- 5.1.2 時間序列分析模型的預(yù)測32-34
- 5.2 GM(1,1)模型34-36
- 5.2.1 GM(1,1)模型基本理論34-35
- 5.2.2 GM(1,1)模型的預(yù)測35-36
- 5.3 基于集對原理的集合預(yù)測模型36-40
- 5.3.1 集對分析基本理論36-37
- 5.3.2 基于集對原理的集合預(yù)測37-38
- 5.3.3 集合模型的模擬與預(yù)測38-40
- 6 三江平原規(guī)劃水平年供需水預(yù)測研究40-50
- 6.1 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及其存在問題40-41
- 6.1.1 水資源總量40
- 6.1.2 水利工程現(xiàn)狀40-41
- 6.1.3 存在問題41
- 6.2 三江平原規(guī)劃年需水預(yù)測41-48
- 6.2.1 生活需水預(yù)測41-43
- 6.2.2 工業(yè)需水預(yù)測43-45
- 6.2.3 農(nóng)業(yè)需水預(yù)測45-46
- 6.2.4 生態(tài)需水預(yù)測46-47
- 6.2.5 總需水量47-48
- 6.3 三江平原規(guī)劃年供水預(yù)測48-50
- 6.3.1 預(yù)測原則48
- 6.3.2 現(xiàn)狀可供水量48
- 6.3.3 規(guī)劃水平年可供水量48-50
- 7 基于可持續(xù)發(fā)展的水資源優(yōu)化配置50-57
- 7.1 水資源優(yōu)化配置的基本理論50-51
- 7.1.1 概念50
- 7.1.2 總體思路50
- 7.1.3 原則50
- 7.1.4 方式50
- 7.1.5 模式50-51
- 7.2 三江平原水資源優(yōu)化配置模型51-57
- 7.2.1 模型的構(gòu)建51-53
- 7.2.2 水資源優(yōu)化配置模型的成果分析53-56
- 7.2.3 水資源優(yōu)化配置的保障機(jī)制56-57
- 8 結(jié)論與討論57-59
- 8.1 結(jié)論57-58
- 8.2 討論58-59
- 致謝59-60
- 參考文獻(xiàn)60-67
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文67
本文關(guān)鍵詞:三江平原水文要素動態(tài)分析及水資源優(yōu)化配置研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:427583
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