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    文档格式：PDF | 页数：5 | 浏览次数：19 | 上传日期：2013-10-14 13:03:27 | 文档星级：
    第 !" 卷第 # 期&’()!" *’)#! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展!$$" 年 %! 月?10)!$$"+,-./012 3/ 4031/01 ./, 5106/’(’7!8 ’9 :.;1< =12’><012基金项目 ： 国家防汛抗旱总指挥部办公室 !$$! @ !$$A 年全国 %! 座水库汛限水位设计与运用研究试点项目作者简介： 方崇惠 （%B#C —），男，安徽安庆人，教授级高级工程师，硕士，从事水文水资源及规划研究)分形理论在洪水分期研究中的应用方崇惠%，雒文生!（% ) 湖北省水利水电勘测设计院，湖北 武汉AC$$D$；!) 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北 武汉AC$$D!）摘要： 分析水文现象的非线性、随机性和确定性、相似性，以一定尺度范围内 （如年内季节间）洪水表现出的自相似性和分形特性，作为应用分形理论的论据) 探讨用分形理论进行洪水分期的方法， 给出了按时间尺度容量维和空间尺度相似维计算相应分维数的具体算法) 以漳河水库历年汛期日 最大流量为系列样本进行研究，结果表明，无论是用容量维数算法还是用相似维数算法， 划分的洪水分期一致，且与经验统计方法划分的洪水分期一致，但分形方法比经验统计方法进行洪水分期具有定量和客观、计算简便的明显优点，有利于在生产实际中推广应用 )关键词： 分形理论；洪水分期；分维算法；漳河水库中图分类号： 5&!%C)B；E%F文献标识码： +文章编号：%$$#!D#AD （!$$"）$#!$$$B!$"!""#$%&’$() (* *+&%’&# ’,-(+. ’( /’&0- +-/-&+%, (* *#((1 -2-)’/33G+*H I6’/7J6>3%， KLE :1/J261/7!（% ! "#$%& ’()*&*#*% +,-#./%0 1 2%)&3( ,+. 45*%. 6%)+#.7%) 5(8 45*%. 9+:%. ;(3&(%%.&(3， 4#<5( AC$$D$， =<&(5； !! -*5*% >%0 ?5$+.5*+.0 +, 45*%.6%)+#.7%) 5(8 "08.+@+:%. ;(3&(%%.&(3， 4#<5( A(&/%.)&*0， 4#<5( AC$$D!， =<&(5）!4/’+&%’： 561 /’/(3/1.<3;8， <./,’M/122， ,1;1<M3/.N3(3;8， ./, 23M3(.<3;8 ’9 68,<’(’730.( O61/’M1/. P1<1 ./.(8Q1,) 561 21(9J23M3(.<3;8 ./, 9<.0;.( 06.<.0;1<32;30 ’9 9(’’,2 1-1/;2 9’< . 01<;.3/ ,><.;3’/（1) 7) . 21.2’/ ’9 . 81.<） O<’-3,1 . ;61’<1;30 N.232 9’<.,’O;3’/ ’9 9<.0;.( ;61’<8) R/ ;61 2;>,8， ;61 M1;6’, 9’< ,3-3,3/7 9(’’, 3/ 2;.712 P3;6 9<.0;.( ;61’<8 P.2 ,320>221,， ./, 01<;.3/M1;6’,2 9’< 0.(0>(.;3/7 ;61 9<.0;.( ,3M1/23’/ .00’<,3/7 ;’ ;61 0.O.03;8 ,3M1/23’/ 3/ ;1MO’<.( 20.(1 ./, ;61 <121MN(1 ,3M1/23’/ 3/2O.;3.( 20.(1 P1<1 O>; 9’<P.<,) 561 0.(0>(.;3’/ M1;6’,2 P1<1 >21, ;’ ,3-3,1 ;61 9(’’, 2;.71 9’< ;61 S6./761 =121<-’3< 3/ ;1<M2 ’9;61 M.T3M.( ,.3(8 ,3206.<71 3/ 9(’’, 21.2’/ ’9 1.06 81.<， ./, ;61 <12>(;2 ’9 ;61 ;P’ M1;6’,2 .7<11 P3;6 1.06 ’;61< ./, .<1 3/.00’<,./01 P3;6 ;6.; 9<’M 1MO3<30.( 2;.;32;302) I’MO.<1, P3;6 1MO3<30.( 2;.;32;302， ;61 9<.0;.( M1;6’, 32 ’9 U>./;3;.;3-1 ./, ’NV10;3-106.<.0;1<32;302 ./, 0’/-1/31/; 3/ 0.(0>(.;3’/， ./, 3; 32 ’9 P3,1 20’O1 ’9 .OO(30.;3’/ 3/ O<.0;301)5-. 6(+1/： 9<.0;.( ;61’<8； ,3-323’/ ’9 9(’’, 2;.71； 9<.0;.( ,3M1/23’/； S6./761 =121<-’3<7分形理论的本质与应用概述分形 （ 9<.0;.(） 一词， 是曼德尔勃罗 特 （ W1/’3; WX./,1(N<’;）教授独创出来的， 其原意为 “不规则的、分数的、支离破碎的”［% @ C］! 分形理论揭示了非线性系统中有序与无序的统一、确定性与随机性的统一!自相似性与标度不变性是分形的两个重要特性! 分形的定量化方法即分维［% @ B］!分形的维数 2 是由特征尺度 （即边长为 . 的小块）去覆盖 （度量）整体，量出小块的最小个数B （ .），从而计算出来的 ! 从数学角度来看， 分形的维数 2是分数维，一定大于拓扑维数 25， 而小于整体所占［A @ #］，即 25Z 2 Z 2Y!领的空间维 2Y分形同混沌 （ 06.’2） 一起正成为继相对论和量子力学问世以来对人类整个知识体系的又一次巨大冲击，这也是 !$ 世纪后半叶数理科学所作的意义最为深远的贡献［D @ B］! 虽然分形理论在 !$ 世纪 D$ 年代才首次被提出， 但经过 C$ 多年的发展， 已成为一门重要的新科学， 几乎被广泛地应用到自 然科学和社会科学的所有领域， 成为当今国际上许多学科的前沿研究课题之一! 世界上 % !"D 种学术刊物在 !$世纪 F$ 年代后期发表的论文中， 与分形有关的占CD["C ，所涉及的领域包括哲学、 数学、 物理、 化学、材料科学、 电子技术、 计算机科学、 生物学、 医学、 农学、天文学、气象学、地理学、地震学、经济学，甚至音乐、美术等都有应用［%，D，B］!然而， 分形理论在水文水资源方面尤其是在洪水分期方面应用还不够深入，因此，本文初步探讨分?B?水利水电科技进展，!$$"，!" （#）D%E：$!"!FCDF#CC";FG5&E： HI\ <<# ! %8# ! 7(<**@： JJKK$ ! <<# ! %8# ! 7(

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