混沌分形在銅綠山礦區(qū)降雨量預(yù)測(cè)中的應(yīng)用.pdf

1、我國(guó)是礦山事故的高發(fā)地區(qū)，一直無法走出“整治-礦難-整治”的怪圈。加強(qiáng)礦區(qū)最大日降雨量的預(yù)報(bào)，對(duì)減少礦區(qū)降水災(zāi)害，制定合理治水排水方案和采取相應(yīng)的預(yù)防措施，保證礦區(qū)安全生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 混沌與分形是非線性科學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容，也是目前研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。非線性理論與水文科學(xué)的結(jié)合，為研究水文系統(tǒng)內(nèi)在的演化規(guī)律提供了新的理論與方法。本文結(jié)合在研課題，應(yīng)用混沌分形分析的方法，另辟一徑地探討礦區(qū)水文預(yù)測(cè)技術(shù)。 本文以銅綠山

2、礦日最大降雨時(shí)間序列為研究對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)礦區(qū)防災(zāi)、減災(zāi)，保證礦區(qū)安全生產(chǎn)為目標(biāo)，應(yīng)用非線性理論——混沌與分形，對(duì)礦區(qū)水文系統(tǒng)進(jìn)行分析研究，從而通過建立相應(yīng)的預(yù)測(cè)模型，對(duì)礦山日最大降雨量進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，為礦區(qū)特大降水災(zāi)害的預(yù)防提供一個(gè)新的思路。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 首先簡(jiǎn)要回顧了非線性理論——混沌理論、分形理論在國(guó)內(nèi)外水文學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀。在研究有關(guān)混沌時(shí)間序列分析及預(yù)測(cè)方法的基礎(chǔ)上，建立了降水量時(shí)間序列隨機(jī)模型，利用時(shí)間序列

3、分析的方法，通過模型識(shí)別和定階確定了該地區(qū)降水序列自回歸(AR)模型的形式，對(duì)銅綠山礦區(qū)降雨量進(jìn)行平穩(wěn)時(shí)間序列預(yù)報(bào)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)第34年降雨量的區(qū)間預(yù)測(cè)，結(jié)果表明預(yù)報(bào)準(zhǔn)確。接著，應(yīng)用一階局域預(yù)測(cè)法分別對(duì)銅綠山礦區(qū)第34年、第44年降雨量進(jìn)行點(diǎn)的預(yù)測(cè)，預(yù)報(bào)誤差均在可接受范圍內(nèi)，說明此方法的可行性。 最后，基于域重新標(biāo)度極差分析的分形計(jì)維方法，利用有關(guān)分形的理論與方法，對(duì)銅綠山礦區(qū)降雨時(shí)間序列進(jìn)行R/S分析。從另外一個(gè)角度對(duì)銅綠山礦區(qū)的