基于粒子群算法求解P-Ⅲ型曲线参数及其应用

针对国际水电工程评估中受资料条件限制,无水文序列和P-Ⅲ曲线特征参数的情况,考虑利用邻近流域工程P-Ⅲ分布下的水文特征值求解P-Ⅲ曲线参数。假定P-Ⅲ曲线方程为三参数方程,构造方程组或超定方程组,利用最小二乘法基本原理构造适应度函数,采用粒子群算法求解P-Ⅲ曲线特征参数,并应用于工程实例中。结果表明,此方法求解的P-Ⅲ曲线的参数精度满足工程要求,为利用已有工程的水文特征值求解P-Ⅲ分布的参数提供了一种途径,具有较好的工程应用价值。     

概率权重混合矩法及其在P-Ⅲ型分布参数估计中的应用

基于Mellin变换在概率权重矩法中的应用,建立了Mellin变换与概率权重矩、概率权重对数矩之间的关系,提出了一种概率权重混合矩法,以P-Ⅲ型分布参数估计为例进行分析。在此基础上,又提出了P-Ⅲ型分布参数估计的线性混合矩法。通过对云南省西南诸河10个水文站的年径流量观测资料拟合,表明概率权重混合矩法计算结果与概率权重矩法相当。     

基于Mellin变换的指数Γ分布参数估计方法

以云南省10个水文站的年径流量观测资料为例,探讨了Mellin变换在指数Γ分布参数估计中的应用,提出了一种可变换获得P-Ⅲ型、Γ、K-M、P-V型分布等参数估计的积分变换矩法,并与指数Γ型分布参数估计矩法做了比较.结果表明,该方法较矩法实用、有效.     

P-Ⅲ型分布参数估计方法的比较研究

应用统计试验对P-Ⅲ型分布的几种参数估计方法的无偏性和稳健性做了分析比较研究，包括矩法、概率权重矩法、数值积分单权函数法、数值积分双权函数法、混合权函数法和线性矩法。结果表明数值积分单、双权函数法的无偏性较好，线性矩法次之；线性矩法的稳健性最好，混合权函数法次之，矩法最差。     

中国年径流频率分布及统计特征区域规律分析

基于全国514个水文站1956~2000年的年径流资料,采用线性矩比例图和线性矩-矩对比图分析了P-Ⅲ型分布、对数正态(LN)分布拟合我国多年平均年径流系列的情况,并利用强局部加权回归曲线(LOWESS)平滑散点数据进行分布函数拟合判断,表明P-Ⅲ分布对我国年径流资料适用性较好。基于此,对全国年径流统计特征和区域规律进行研究,建立了南北分区径流量(深)、流域面积、标准差、离散系数之间的经验关系,为水资源规划及合理开发利用提供了依据。     

Mellin变换在P-Ⅲ型分布参数估计中的应用

提出从Mellin变换理论出发,基于Mellin变换与矩间关系,给出了P-Ⅲ型分布参数估计方法,并与熵矩估计法相比.结果表明,理论结果与熵矩估计方法吻合,Mellin变换理论为准确矩估计提供了一种有效可行新的计算方法.     

P—Ⅲ型线型统计参数的适应性分析

以我国广泛采用的P-Ⅲ型曲线为例,根据水文样本系列统计参数的约束条件, 用实例检验P-Ⅲ型分布地形、地貌、水文气候极其复杂的云南地区的适应性,其结果对合理估计云南省大中小河流的工程水文设计成果具有定 一定的指导作用。     

基于PPCC检验法的坝前年最高水位统计特性分析

以漳河流域岳城水库为例,采用PPCC检验法对坝前年最高水位常用的几种分布线型进行对比分析.结果表明,实测值和理论值的拟合效果中耿贝尔分布最差、P-Ⅲ型与LP-Ⅲ型分布较好、三参数对数正态分布最好,建议将三参数对数正态分布作为岳城水库坝前年最高水位的分布线型.     

最大熵原理在P-Ⅲ型分布参数估计中的应用研究

探讨了最大熵原理在P-Ⅲ型分布参数估计中的应用,提出了一种基于线性矩的新的熵估计方法(POMELM),并对三种不同熵参数估计方法提出了考虑历史洪水信息的计算公式。统计试验结果表明,熵估计方法明显优于两种传统熵估计方法,考虑历史洪水的计算公式是有效可行的,从而拓宽了熵估计方法应用范围。通过对POM ELM法与传统估计方法包括矩法、线性矩法、适线法、权函数法的比较,新的熵估计法优于传统方法,与线性矩法相当。     

指数Γ和P-Ⅲ型线型对洪水极值分布拟合分析比较

根据云南省六大水系24个测站的实测、调查洪水样本系列,按离差平方和最小准则适线确定统计参数,分别用指数Г型分布曲线及其特例P-Ⅲ型分布曲线进行适线拟合比较,从点线配合情况及统计参数约束条件综合分析,认为指数Г型分布曲线适应性更强,它不仅能较好地拟合地质、地形、地貌、水文气候条件及其复杂地区河流的洪水样本系列,而且曲线的数学物理特征符合洪水基本现象,推求稀遇频率的洪水成果比较合理,是类似地区工程水文分析计算的理想线型.     

无定河流域暴雨极值分布线型初探

摘要： 利用广义极值（GEV）分布和皮尔逊Ⅲ型（P-Ⅲ）分布对无定河流域年最大12 h雨量系列进行参数估计与适线,经过方差检验、参数与设计值比较得出：P-Ⅲ分布适用于无定河流域年最大12 h雨量系列,GEV分布在其参数与P-Ⅲ分布参数接近情况下适用。研究结果为黄土高原流域的暴雨极值分布提供参考。     

基于R软件的水文频率计算适线绘制

针对现有水文频率计算方法的缺点,利用R软件编程完成了海森概率格纸绘制,推求P-Ⅲ曲线的参数、计算水文变量序列的经验频率值与理论频率值及绘制理论频率曲线的工作,最后结合目估适线法与离差平方和最小准则确定最佳参数组合。实例验证结果表明,R软件中的统计函数适用于水文频率计算,与其他软件相比,节省了程序编制时间,极大地提高了工作效率。利用编制的程序可快速匹配P-Ⅲ分布的不同参数值并计算曲线的离差平方和,有效降低了计算量。研究成果可为水文频率计算工作提供参考。     

基于Matlab的P-Ⅲ型曲线绘制软件的研发与应用

基于我国频率计算发展历程及频率适线软件的发展现状,以Matlab为开发环境,通过存储完整φP值表、修改Matlab内部函数、添加Matlab系统绘图菜单,研发了一款适合皮尔逊Ⅲ型(P-Ⅲ)分布的频率曲线绘制软件,并应用于实例中.结果表明,该软件能方便、快速地生成概率格纸,并绘制频率曲线,计算结果完全满足工程水文科研和生产设计上的使用需要.     

考虑历史洪水时指数分布线性矩法的研究

在介绍指数分布线性矩及其参数关系的基础上,提出了可考虑历史洪水线性矩公式,通过统计试验分析了线性矩法的统计性能及历史洪水公式的适用性,并与两种不同准则适线法、矩法作了比较.统计试验结果表明,线性矩法的参数及设计值合理有效、比矩法更稳定,是一种统计特性优良的参数估计法.     

安庆市短历时暴雨强度公式推求

为推求受近年极端天气影响下的安庆市短历时暴雨强度公式,首先收集了安庆市1983~2012年的暴雨整编资料,采用年最大值法选取了10个历时下的雨强样本;然后采用P-Ⅲ型、指数和耿贝尔分布曲线进行适线,确定了P-Ⅲ型分布曲线为其理论频率曲线,得到了10个历时下各频率对应的雨强;采用高斯—牛顿法推求了各单一重现期下的暴雨强度分公式和所有重现期下暴雨强度总公式的参数。误差检验发现暴雨强度分公式的精度符合要求;而暴雨强度总公式的精度达不到要求,进而分析了精度达不到要求的原因。除个别历时下的雨强外,单一重现期下的新公式计算的雨强值均大于1981版暴雨强度分公式计算的雨强值,其中2年、5年一遇的雨强值比1981版公式计算的相应雨强值偏大1.4%~20.4%,计算结果与近年来安庆市受极端天气影响下的短历时降雨强度增大的趋势相一致。推荐使用暴雨强度分公式计算相应重现期下各历时的暴雨强度,其他重现期下的暴雨强度公式参数采用已知重现期下的暴雨强度分公式的参数内插获得。     

城市设计暴雨频率曲线的拟合及参数优化

为提高水文频率计算的效率,以Y市中心城区连续68年的降雨资料作为基础数据,采用年最大值法和年多个样法选取样本序列,利用水文工具集部分模块功能—水文频率智能分析系统,分别以P-Ⅲ型分布线型、Gumbel型分布线型按照离差平方和最小准则(OLS)、离差绝对值和最小准则(ABS)及相对离差平方和最小准则(WLS)对样本序列进行频率分布线型的拟合。结果表明,年最大值法在离差平方和最小准则下的P-Ⅲ型分布线型适线精度最好。     

基于遗传-蚁群算法的库群长期优化调度

为克服蚁群算法前期收敛慢、易陷入局部最优解且参数难以确定的缺点,提出了遗传-蚁群算法进行库群长期优化调度问题的求解。该方法应用遗传算法生成问题的初始解,并将初始解的适应度转化为蚁群算法的信息素初始值,同时引入遗传算法染色体交叉、变异的思想进行蚁群算法参数最优组合的确定,提高了蚁群算法的优化性能和求解精度。对乌江流域4座水电站的计算结果表明,该算法可显著改善优化结果质量,获得良好的调度方案,是求解库群长期优化调度问题的一种有效方法。     

局部阴影下基于遗传蚁群算法对MPPT的研究

针对光伏阵列局部遮挡时P-V特性曲线存在多个峰值的情况,以最大功率跟踪点为研究对象,提出基于遗传蚁群算法的MPPT算法,该算法基于遗传算法的计算理念,通过引入蚁群算法中信息素累积的概念,将两种算法进行有效融合,解决了遗传算法寻优效率低的问题。文章对基于遗传蚁群算法的MPPT算法进行建模、仿真。研究结果表明:在仿真计算中,与遗传算法相比,基于遗传蚁群算法的MPPT算法在收敛速度和精确性方面均有明显提高;在实际工程应用中,与遗传算法相比,基于遗传蚁群算法的MPPT算法不仅可以稳定跟踪到最大功率点,而且跟踪用时缩减了80%。     

SCE-UA算法在暴雨强度公式参数优化中的应用

针对暴雨强度公式的超定非线性等特点,提出了将SCE-UA算法应用于不同重现期的暴雨强度与降雨历时关系式中参数的优化,并与优选回归法、遗传算法、粒子群算法和蚁群算法的优化结果进行了分析比较。实例应用结果表明,该算法可有效、快速地搜索到参数组全局最优解,且稳定可靠,提高了暴雨强度公式参数优化的精度,较其他算法具有一定的优越性。     

考虑历史洪水时Gumbel分布线性矩法的研究

在介绍Gumbel分布线性矩及其参数关系的基础上,提出了可考虑历史洪水的线性矩公式.通过统计试验分析了线性矩法在该分布中的统计性能及历史洪水公式的适用性,并与绝对值准则和平方和准则两种不同适线法、矩法作了比较.统计试验结果表明,线性矩法不仅参数及设计值不偏性能最好,而且具有较好的有效性,线性矩法是四种方法中最好的一种.针对历史洪水取值及其重现期存在着一定误差,利用统计试验方法对不同参数估计方法的误差影响作了计算分析,结果表明线性矩法最为稳定,历史洪水误差对其影响较小.