长江口深水航道回淤量时间序列混沌特征分析

针对长江口深水航道回淤分布情况，以回淤最严重的H~N段为中间段P2段，H段以上为P1段，N段以下为P3段，将全部航道分为3段。采用混沌理论对深水航道全段及各分段回淤量时间序列的饱和关联维数以及K2熵进行混沌特征分析。各分段的饱和关联维数变化范围为1.80~2.15，K2熵变化范围为0.08~0.12；全段的分数维与K2熵的值大于各分段，分别为2.93和0.16。各分段的饱和关联维数研究表明，长江口深水航道回淤量的时间序列具有混沌特征，全段混沌特征的复杂性高于各分段。根据2011年，2012年和2013年长江口深水航道回淤量的时间序列，利用混沌方法对深水航道未来回淤量进行预测，各分段可预报时间尺度最多为1年，全段的可预报时间尺度为半年。给出了长江口深水航道全段及各分段回淤动力系统数学表达式的一般形式，全段需要3~6个状态变量，3个以上控制变量；各分段需要2~5个状态变量，3个以上控制变量。回淤动力系统数学表达式的一般形式可为建立回淤量预报模式提供参考。