武江流域洪水时间序列的R/S分析

汪丽娜，陈晓宏，章四龙，刘志雨，王金星,李岩

(1.华南师范大学地理科学学院，广东广州 510631；2.中山大学水资源与环境研究中心，广东广州 510275；3.华南地区水循环与水安全广东省教育厅重点实验室，广东广州 510275;4.水利部水文局，北京 100053)

由于受水文循环、自然条件和人类活动的影响，洪水的水文情势会发生较大的异变，即明显超过规则化的体系改变.武江流域属于北江的一级支流.根据相关水文部门的统计数据：进入21世纪以来，截至到2007年，发生超50年一遇的洪水2次，其中2006年洪水的重现期达559年，显然与常规不相符合.

随着人们对洪水时间序列的深入研究，发现简化的线性理论无法确准地揭示洪水时间序列的复杂的波动特征.因此，转而利用非线性的分析方法来研究这类问题[1]，在洪水时间序列的研究中发挥着越来越大的作用[2].洪水时间序列存在分形特征.本文以武江流域为例，采用R/S方法研究了该流域洪水时间序列的分形特征，为洪水时间序列的频率计算和预测提供相应的理论基础.

1 R/S方法及其计算结果在水文学上的意义

上世纪50年代，英国水文学专家HURST在研究尼罗河的水库流量与水库储存能力的关系时，提出一种R/S的非参数统计分析方法[3]，给出了一种判别时间序列是否对时间有依赖的统计量.在此基础上，HURST发现许多自然界现象的统计，能很好地反映具有内在联系的随机现象，芒德勃罗特也在上世纪60、70年代对此进行了广泛的探讨，并把它们称……