基于BP神经网络的柳州市需水量概率区间预测研究

张志博

(广西大学土木建筑工程学院，广西 南宁 530004)

水资源是国家稳定、社会发展、人民幸福的重要基础。随着中国深化改革的推进，国民经济总产值得到进一步的提高，水资源的供需矛盾日益显著，水资源合理配置显得尤为重要[1]。在水资源配置的研究中，区域需水量预测是重要的前提，所以合理有效的需水量预测是区域水资源规划的首要任务。目前国内外采用的需水量预测方法比较多[2]，主要包括单一方法和组合方法，单一方法分为传统的预测方法和新型预测方法。传统的预测方法有定额法[3]、线性回归、多元回归[4]、趋势预测法[5]等，新型预测方法有神经网络法[6]、灰色预测法[7]等。单一预测方法和组合预测方法得出的需水量预测结果都是确定性，不能准确预测未来时段用水量的波动性，在实际供用水过程中会出现很多影响预测结果的不确定性因素，而区间预测能够很好地反映需水量预测结果的不确定性[8]。本文在BP预测模型的基础上，引入正态分布区间估计方法，以期更加准确的描述未来柳州市不同时段需水量的不确定性。

1 研究区概况

柳州市位于广西中部偏东北，全市包括五区五县，即城中区、鱼峰区、柳南区、柳北区、柳江区五区，柳城、三江、融安、融水、鹿寨五县，国土面积18 592 km2。年平均降雨量在1 500～1 600 mm，全年降雨时空分布不均，在5—8月份降雨较多，地表水是其主要的供水水源。根据柳州市统计局统计，柳州市供水量基本维持在23亿m3，供水量年际有一定的变化，主要是受降雨量、供水工程调蓄能力影响。……