基于规划求解的暴雨强度公式推求方法研究

在编制暴雨强度公式时,存在原始降雨资料中包含的异常值影响暴雨强度公式的准确度,皮尔逊-Ⅲ型理论频率曲线拟合工作量大等问题。针对以上问题,阐述了异常值剔除的方法,分析了变异系数(Cv)、偏态系数(Cs)对皮尔逊-Ⅲ型分布曲线拟合的影响规律。同时,基于重庆市酉阳县1993-2013年共计21a的暴雨资料,采用Excel规划求解优化皮尔逊-Ⅲ型分布曲线的拟合参数,分别利用基于规划求解的最小二乘法和高斯牛顿法,推求暴雨强度公式,并对其拟合精度和误差进行了对比分析。提出的规划求解法能有效避免拟合暴雨强度公式适线过程中目估适线法所导致的主观影响,通过对比分析解析了提高收敛速度和精度的暴雨强度总公式的推求方法。     

基于R软件优化绘制皮尔逊Ⅲ型频率曲线

皮尔逊Ⅲ型(P-Ⅲ型)频率曲线是水文分析过程常用的频率分析曲线。以某水文测站47年的年径流量实测资料,根据适线法和纵向离差平方和最小准则确定最优适线参数和频率分布曲线。利用R和Notepad++软件实现了水文频率计算、拟合和制图过程,并且在拟合过程中增加自动查找最优适线参数;最终输出经验频率、统计参数初值、最小纵向离差平方和及最优频率曲线。应用结果表明:运用R软件进行水文频率分析,可以快捷、高效地计算出不同分布参数和频率曲线的离差平方和,提高了拟合精度和工作效率,降低了水文频率计算的工作量,为水文频率曲线的优化绘制提供了一种新的实现方法。     

皮尔逊-Ⅲ型分布曲线最佳配线及自动化绘图

通过对皮尔逊-Ⅲ型分布曲线的数学表达式分析变换,利用数值积分进行频率计算,采用一致逼近拟合确定皮尔逊-Ⅲ型分布统计参数,通过Fortran—LISP接口自动输出已拟合好的皮尔逊-Ⅲ型理论频率曲线。验证结果表明该方法得到的皮尔逊-Ⅲ型理论频率曲线与经验点据拟合较好,在水利工程设计中有较大的使用价值。     

P-Ⅲ型曲线参数估计方法研究综述

水文频率分析以概率统计理论为基础,通过建立模型来优化理论频率曲线参数,对经验频率曲线进行延展。对P-Ⅲ型曲线参数估计的矩法、概率权重矩法、权函数法、线性矩法、优化适线法、加权适线法、数值积分算法、优化适线准则在水文频率参数估计中的研究和应用,以及水文频率参数估计的不确定性研究进行了介绍和阐述,并提出了水文频率参数估计的建议:(1)加强对水文序列不确定性机理的研究,使水文频率分析的适线结果具有较好的延展性;(2)应立足于现有的水文频率参数估计的理论基础,针对不同的适线目的和数据精度,选择合适的参数估计结果,提高人机交互水平,将客观信息和主观经验结合起来,为水利设施规划、工程规模的确定提供有力支持;(3)水文序列存在非一致性,应对水文序列的不确定性和模型参数估计的不确定性加以有效分离和衡量,进一步提高适线精度。     

皮尔逊Ⅲ型频率曲线图解适线软件开发

皮尔逊Ⅲ型曲线是我国水文频率计算的首选线型,其通用图解适线软件的开发具有一定的实用价值。介绍了一种计算皮尔逊Ⅲ型分布ΦP值的通用算法,应用Microsoft Visual Ba-sic.net软件,结合TeeChart Pro ActiveX V5.0控件开发了频率曲线图解适线软件,可以对一个或多个站的水文时间序列进行多站分别或综合适线,具有良好的精度、较强的交互性和通用性,有一定的应用价值。     

基于模拟退火算法的皮尔逊Ⅲ型分布参数估计

以渭河流域3个气象站的年降水量资料为例,采用模拟退火算法按照离差平方和最小准则、离差绝对值和最小准则、相对离差平方和最小准则对皮尔逊Ⅲ型分布进行参数优化,并与矩法、极大似然法、线性矩法3种常规分布参数估计方法计算结果作对比。结果表明:模拟退火算法是一种可行的水文频率曲线参数估计方法,其估计精度优于3种常规参数估计方法。     

新疆军塘湖河洪水计算及合理性分析

军塘湖河位于天山西段新疆呼图壁县境内,河道的洪水来量关系着下游居民的安全,关系着县城的经济发展。通过对其洪水特性分析,运用适线法,选配皮尔逊Ⅲ型频率曲线,推求军塘湖河设计洪峰流量和洪量。     

遗传算法在P-Ⅲ型分布曲线参数估值中的应用

通过加入历史洪水等多种方案进行统计试验,较为全面地分析了遗传算法在P-Ⅲ型分布曲线参数估值中的应用问题.结果表明:基于绝对值准则的遗传算法具有良好的不偏性和有效性,统计性能优于矩法、适线法,且可以充分利用样本信息来优化参数,在设计值的不偏性上略优于线性矩法;基于遗传算法的适线求解中,绝对值准则优于平方和准则;遗传算法可以提高P-Ⅲ型分布曲线参数估值的精度,但尚需在实践中提高该方法的应用价值.     

试用极大似然法估计皮Ⅲ型曲线参数值

极大似然法是推算皮尔逊Ⅲ型曲线统计参数的一种方法。本文重点阐述了极大似然法的基本思路及其估算皮氏Ⅲ型曲线统计参数的程序、步骤和取值原则。它与矩法、试错适线法、三点法等方法的概念不同，其基本点在于研究样本出现的可能性为最大，故最大的可能性即为极大似然法的本意。     

群居蜘蛛优化算法在水文频率曲线参数优化中的应用

利用一种新型群体智能仿生算法——群居蜘蛛优化算法(SSO)优化水文频率曲线参数,以云南省丽江仁里站和总管田站年径流量数据为例进行实例研究,分别将离差平方和准则(OLS)、离差绝对值和准则(ABS)以及相对离差平方和准则(WLS)作为SSO算法最优适应度函数对皮尔逊Ⅲ型分布参数进行优化,优化结果与粒子群优化算法(PSO)、矩法进行对比。结果表明:利用SSO算法优化仁里站和总管田站得到的OLS、ABS、WLS均优于PSO算法及矩法,比矩法提高了11%以上。SSO算法具有收敛速度快、全局寻优能力强等特点,基于SSO算法的优化适线法能够降低水文频率的分析误差,有效提高理论频率曲线与实测数据的拟合精度,是一种可行的水文频率分析方法。     

大型水库年径流系列还原及“三性”分析

文章以大连庄河市朱隈水库为例，对水库年径流系列进行还原，采用差积曲线、累计平均和皮尔逊Ⅲ型曲线适线等方法对该流域水文站径流系列进行“三性”分析。分析结果可为流域内大中型水利工程建设以及水资源管理和开发利用提供技术支持。     

MATLAB在P-Ⅲ型分布离均系数Φp值计算及频率适线中的应用

对近年来国内外在皮尔逊Ⅲ型曲线(P-Ⅲ型)分布离均系数Φp值的计算方面进行了简要回顾。重点研究了应用MATLAB6.0统计工具箱中的一些专用数学函数如何进行P-Ⅲ型分布离均系数Φp值的计算及频率适线问题。结果表明,由MATLAB编程所计算的P-Ⅲ型分布离均系数Φp值表计算精度高,没有数值发散区,完全能够满足工程水文科研和设计上的使用需要。利用其绘图函数可在MATLAB系统环境中直接进行P-Ⅲ型分布的目估适线,大大提高了设计功效。     

试用极大似然法估计皮Ⅲ型曲线参数值

极大似然法是推算皮尔逊Ⅲ型曲线统计参教的一种方法。本文重点阐述了极大似然法的基本思路及其估算皮氏Ⅲ型曲线统计参数的程序、步骤和取值原则，它与矩法、试错适线法、三点法等方法的概念不同，其基本点在于研究样车出现的可能性为最大，故最大的可能性即为极大似然法的本意。     

对数P—Ⅲ型分布曲线在年最大流量频率分析中的应用

年最大充量作水文频率分析目前采用Ｐ－Ⅲ型分布，参数估计采用适线法并要引入年最大流量历史洪水调查值，构成的是不连续系列。实际工作咽为历史洪水调查特大值的数据精度及频率定位有许多不确定因素，这会影响到计算值成果的评价。本文拟借助水文数据对数化后分布呈直线化的特性，采用对数Ｐ－Ⅲ型分布曲线对年最大流量作频率分析，本文介绍参数估计不同方法对比，特征值精度估计，曲一拟合检验等内容的分析成果。     

三种参数估计方法在降雨频率分析中的比较研究

采用统计试验和频率曲线与经验点据的拟合效果,对皮尔逊Ⅲ型分布的矩法、概率权重矩法和双权函数法等三种参数估计方法作了分析比较研究。研究结果表明,双权函数法的无偏性最好,概率权重矩法次之,矩法最差;双权函数法的稳健性最优,概率权重矩法次之,矩法最差;就频率曲线与历史实际点据拟合效果来看,双权函数法明显优于其他两种方法。     

MATLAB在P-Ⅲ型分布离均系数Фp值计算及频率适线中的应用

对近年来国内外在皮尔逊Ⅲ型曲线（P-Ⅲ型）分布离均系数Фp值的计算方面进行了简要回顾。重点研究了应用MATLAB6．0统计工具箱中的一些专用数学函数如何进行P—Ⅲ型分布离均系数Фp值的计算及频率适线问题。结果表明，由MATLAB编程所计算的P—Ⅲ型分布离均系数Фp值表计算精度高，没有数值发散区，完全能够满足工程水文科研和设计上的使用需要。利用其绘图函数可在MATLAB系统环境中直接进行P—Ⅲ型分布的目估适线，大大提高了设计功效。     

蚁群算法在水文频率曲线参数计算中的应用

通过对标准蚁群算法进行修改,提出了一种可以应用于水文频率参数计算的基于网格划分策略的蚁群算法,并以渭河流域4个水文测站的年径流量数据为例,按照OLS准则对皮尔逊Ⅲ型分布参数进行了优化计算.结果表明,蚁群算法参数的估计精度及实际适线效果均优于其他几种常规方法,是一种可行的水文频率分析方法.     

几种水文频率曲线参数估计方法的比较

水文频率曲线参数估计多采用计算机优化适线法,然而该方法在拟合经验点据时将特大值序列与一般洪水序列等同对待,仅在数学上寻找拟合误差最小的曲线,不符合水文学中历史洪水的克-闵假定。通过对比矩法、权函数法、概率权重矩法、线性矩法、目估适线法、计算机优化适线法6种方法在柴石滩水文站水文频率的计算结果,表明:在一般洪水部分,各方法得出的结果相近,但在特大值部分,计算机优化适线法较其他方法得出的设计值大得多。在推求特大洪水设计值时应从理论上继续深入探讨,不宜简单用计算机优化适线法进行计算。     

头屯河水库设计年径流量推算

采用皮尔逊Ⅲ型曲线对头屯河流域及其邻近流域水文测站的年径流系列进行适线,推导出年径流与流域面积经验公式,点绘各站年径流量与面积的双对数关系,得到面积指数,由此推算的头屯河水库坝址年径流量均值及25%、50%、75%设计年径流。     

数值积分权函数法在水文计算中的应用浅析

在水文计算中，我国广泛采用适线法估算参数，即以ＰⅢ型频率曲线与实测点据达到尽可能好的拟合，但在具体应用中，因缺乏统一有铲适线原则，其拟合结果难免带有主观任意性，成果不能保证最优。该文采用刘治中提出的数值积分权函数法对四算例的年最大流量进行相关参数的计算，拟合成果远较适线法合理帝用，即数值积分权函数法在ＰⅢ分布的水文参数计算中，具有概念明确，推理严谨，运用简便，拟事效果好等优点，可供推广使用。