基于決策樹技術(shù)的鬧德海水庫入庫沙量預(yù)報

王曉鵬

(遼寧省水利水電勘測設(shè)計研究院有限責任公司，遼寧 沈陽 110006)

1 概 述

泥沙淤積現(xiàn)已成為多數(shù)已建水庫正常運用的制約條件，尤其對于北方水庫，天然徑流量年內(nèi)分布極不均勻，大部分來水幾乎都集中在汛期，而汛期的來沙量也占到全年來沙量的80%以上。多泥沙河流水庫的入庫沙量主要是由汛期洪水攜帶入庫，因此，入庫洪量和沙量的相關(guān)關(guān)系，對于研究發(fā)揮水庫綜合效益與排沙之間的矛盾是非常有意義的。入庫沙量的預(yù)報具有影響因素多、不確定性強等特點。由于下墊面對降雨復(fù)雜的作用機制，對于不同的下墊面條件，即使降雨量和降雨過程相同，產(chǎn)沙量也相差甚遠；而對于相同的下墊面條件，降雨量、降雨過程等降雨特征也直接決定了產(chǎn)沙量的大小。

本文通過統(tǒng)計分析鬧德海水庫的入庫水量、沙量資料，以鬧德海水庫所在的柳河流域為研究對象，對比分析柳河流域的不同支流流域下墊面情況，對水庫入庫沙量的影響因子進行離散化處理，利用決策樹數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，建立各項因素之間的關(guān)系，達到預(yù)測水庫入庫沙量的目的。

2 決策樹技術(shù)的原理與方法

決策樹技術(shù)是一種被廣泛應(yīng)用的邏輯方法，利用大數(shù)據(jù)原理，在看似不存在相關(guān)關(guān)系的樣本數(shù)據(jù)中，對數(shù)據(jù)進行分類、歸納和總結(jié)，分析出一種決策樹式的相關(guān)關(guān)系規(guī)則。決策樹技術(shù)建立了由上至下的遞歸的形式，決策樹形式中的每一個節(jié)點代表了一個屬性，該屬性以屬性增量或者遞增率作為啟發(fā)信息，對樣本數(shù)據(jù)進行離散；……