[发明专利]一种气候变化条件下的流量历时曲线动态预测方法

权利要求书

1.一种气候变化条件下的流量历时曲线动态预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据流域多年的年实测径流量Q_t计算平均径流量的年份记入丰径年，年数为ε_丰，的年份记入枯径年，年数为ε_枯；

根据流域多年的年实测降雨量P_t计算平均降雨量的年份记入丰雨年，年数为θ_丰，的年份记入枯雨年，年数为θ_枯；

S2、采用列联表检验法分析丰径年、枯径年和丰雨年、枯雨年之间的统计相关性程度，并建立径流-降雨的丰、枯年数的比例关系；

S3、采用经验正交函数提取实测径流量Q_t的一维和二维主成分，按照丰径年、枯径年和丰雨年、枯雨年分别将实测径流量Q_t的一维和二维主成分的特征向量进一步划分，分别辨识丰径年、枯径年和丰雨年、枯雨年的径流主成分存在的波动变化特征；

采用Pearson相关性系数进一步量化实测径流量Q_t的一维和二维主成分在丰径年、枯径年和丰雨年、枯雨年的序列相关性；

S4、通过气候模型生成不同的降雨情景，预测指定气候条件下的年降雨量P_t'计算均值的年份记入未来丰雨年，年数为θ'_丰，的年份记入未来枯雨年，年数为θ'_枯；

基于步骤S2的比例关系和步骤S3的波动变化特征及序列相关性，预测指定气候条件下的未来丰径年的年数ε'_丰与未来枯径年的年数ε'_枯的划分比例；

S5、以步骤S4的划分比例为调节系数，基于丰径年、枯径年的流量历时曲线，预测指定气候条件下的流量综合历时曲线。

2.根据权利要求1所述的动态预测方法，其特征在于，所述步骤S2中的列联表检验法包括Cramér’s V检验法。

3.根据权利要求2所述的动态预测方法，其特征在于，所述Cramér’s V检验法的检验步骤为：

A1、将流域的丰径、枯径年份发生次数和丰雨、枯雨年份发生次数构建为二维列联表，基于卡方统计量χ²的关联性，定量评价同期降雨反映径流丰枯变化的代表性大小，公式如下：

df＝(r-1)·(c-1)       (3)

式中，为列联表中第ν行、第列单元格内的实际发生次数，是假定二者不相关情况下每个单元格内的期望发生次数，由公式(2)计算；f_ν是列联表中第ν行所有单元格内的实际发生次数之和，是列联表中第列所有单元格内的实际发生次数之和，N是实际发生总次数，即列联表全部单元格内的实际发生次数之和df表示卡方检验自由度，r和c分别是列联表的总行数和总列数；

A2、设显著性水平为α＝0.05，若卡方统计量则检验结果认为径流和降雨存在显著相关性，且χ²值越大，说明列联表中变量之间的关联程度越高；值通过查卡方检验临界值表获得；

A3、基于卡方统计量χ²计算Phi相关系数或Cramer’s V系数，衡量径流-降雨的丰、枯年数之间显著关联程度的大小；

4.根据权利要求3所述的动态预测方法，其特征在于，当卡方统计量即径流和降雨存在显著相关性时，所述步骤S2中的比例关系，成立：

θ_丰：θ_枯≈ε_丰：ε_枯                 (6)。