新疆玛纳斯河年径流频率分析

采用Mann-Kendall检验法和滑动t检验法,针对新疆玛纳斯河1956—2014年径流序列构建混合分布模型和条件概率分布模型进行频率分析。结果表明:玛纳斯河1956—2014年的年径流序列存在巨变异,1995年为年径流序列变异年份;拟合曲线上部混合分布和条件概率分布相近,与P-Ⅲ分布存在较大差异;拟合曲线中部混合分布比条件概率分布和P-Ⅲ分布拟合更佳;拟合曲线下部三种拟合均无明显波动,拟合较好;混合分布模型更适于玛纳斯河年径流进行频率分析。     

金沙江流域极端强降水分布拟合

极端降水的统计分布研究是当前国内外极端水文事件研究的前沿方向之一。根据金沙江流域45个气象站的长系列日降水资料,采用年极大值抽样方法建立了不同统计时段(最大1 d、最大3 d、最大7 d等)的降水极值系列,通过比选11种常见的概率分布函数确定了金沙江流域极端强降水的最优分布。对基于站点与面暴雨的2套极端强降水序列的频率分析表明,韦克比分布是拟合金沙江流域极端强降水发生概率的最优分布形式。     

淮河上游紫罗山流域枯水频率及退水规律分析

应用枯季径流退水规律预报枯季径流总量和径流过程是枯季径流预报最常用、有效的方法。但目前,尚未有一种通用的分布可以很好地模拟所有枯水径流。以淮河上游紫罗山流域为研究对象,以1952～2010年各年最小7 d平均流量作为枯季径流统计特征序列,采用P-Ⅲ,LP-Ⅲ,GLO,GPA,LN3和GEV 6种分布,利用适线法、矩法等进行参数估计,推求经验频率对应的理论线型计算值。利用概率点据相关系数、四阶线性矩系数、确定性系数,均方根误差和平均绝对误差5个特征统计量,比较各分布线型拟合情况,确定该流域枯水频率最优拟合线型为P-Ⅲ分布。此外,利用退水曲线法推求各年份退水系数与多年综合退水系数。结果表明:流域年退水系数在0.007～0.200范围内波动,其变化与降水无关,随着最小7 d平均流量的变小而增大,流域多年综合退水系数为0.08。研究成果对合理开发利用水资源、保护河流生态系统平衡具有现实意义。     

洞庭湖区极端降水统计分布模型分析与特征重现

以洞庭湖区汉寿、临湘、湘阴3个城市1990年至2012年逐日降水资料为基础,选取3参数广义极值(GEV)分布和2参数耿贝尔(Gumbel)分布两种统计分布,采用极大似然法估计模型参数,阐述了两统计分布对极端日降水拟合过程,使用χ2拟合优度检验法和均方根误差(RMSE)评判拟合效果,确定洞庭湖区极端日降水统计分布模型,并分析极端日降水重现特征。研究结果表明:洞庭湖最大日降水统计分布为GEV分布,洞庭湖区最大日降水重现水平差异很明显,为当地排水工程设计提供了科学依据。     

基于修正线性矩法的流域枯水径流概率分布线型优选

为研究流域枯水径流概率分布,选择典型的塔里木河流域,采用年最小7日平均流量为枯水径流的统计特征量,利用线性矩法及修正的线性矩法参数估计,并用概率点据相关系数检验法等特征统计量进行拟合优度检验,对比分析了传统的3种三参数分布函数枯水径流概率分布曲线拟合效果。分析得出,三参数广义极值分布在塔河流域枯水径流概率分布拟合中效果最优;另在短序列情况下,用修正线性矩法进行参数估计更为合理。     

干旱烈度概率分布与重现期计算方法研究

根据游程理论,假定干旱烈度的概率分布为gamma分布,针对正态分布的年独立径流序列,推导出了干旱烈度分布参数估计的解析表达式,提出了干旱烈度大于或等于某固定值的干旱事件重现期的一种解析计算公式,并且在序列的偏差系数cv和参数a取不同值时,应用Matlab编程技术模拟检验了gamma分布对干旱烈度概率分布的拟合情况及重现期计算公式。结果表明：导出的干旱烈度概率分布参数估计的解析表达式较准确,干旱烈度概率分布参数是年独立径流序列均值μx、偏差系数Cv以及参数α的函数。gamma分布可以作为干旱烈度概率分布的近似分布,干旱烈度重现期计算结果与模拟结果保持了较好的一致性。经对泾河应用对比分析,表明研究的结论与前人关于独立对数正态分布干旱概率分布与重现期的研究结论是一致的。     

基于三维Copula函数的滦河流域干支流丰枯遭遇研究

滦河流域主要产流区位于中游，考虑流域上下游来水量、干支流的相依关系，应用三维Copula函数，开展主要产流区滦河干流、潵河支流、青龙河支流年来水量的联合概率分布及条件概率分布对滦河流域干支流丰枯遭遇的分析研究，为洪水资源利用、合理优化防洪调度提供参考依据。以该流域1956—2016年来水量系列开展建模分析，对各区间来水量系列采用拟合优度检验，边缘分布选择4种常用的分布线型，采用4种拟合准则，综合开展最优线型选择，经分析计算可知3个区间来水量均以P-Ⅲ型分布为最优；Copula函数采用均方根误差进行拟合优度检验，选取Frank Copula函数拟合效果最好。根据所建模型，可得到不同条件组合下来水量的条件概率，滦河干流、潵河、青龙河同时出现枯水年的概率为13%。Copula函数为研究多维联合概率分布及丰枯遭遇提供了新的有效手段。     

P-Ⅲ分布求矩适线法MATLAB实现与北海海域设计波高估计

介绍了P-Ⅲ分布求解参数的一种方法——求矩适线法。在一定的误差限内对样本的变差系数Cv和均值x进行调整,然后调试偏态系数Cs与Cv之间的关系,并且按照绝对值准则挑选出一组最适合这组数据的参数值。并且给出了MATLAB的具体实现方法。最后介绍了P-Ⅲ分布求矩适线法在工程上的应用的一个例子,并且与P-Ⅲ分布矩法和极大似然法求参数进行了比较,求矩适线法求解参数,绝对值残差和最小,对数据拟合效果比较好。给出了北海海域的设计波高,为相关海洋工程的设计提供参考。更多还原     

南京主城区设计暴雨计算研究

科学合理地推求城市设计暴雨过程直接关系到城市防洪安全。论文以南京市为研究对象,基于由年最大值法选取得到的1982-2015年1h南京市面平均雨量样本,从P-Ⅲ型分布函数、耿贝尔分布函数、指数分布函数中优选拟合最佳的分布函数,并结合南京站1h雨量样本计算主城区设计面雨量;在对比分析同倍比法与同频率法推求不同历时典型暴雨时程分配的优缺点的基础上,选择同频率法由设计面雨量推求得到南京市主城区历时12h的不同重现期设计暴雨过程。结果表明:P-Ⅲ型曲线拟合最优,同频率法求得的暴雨时程分配更符合防洪排涝工程的要求。研究成果可为确定城镇防洪排涝工程的设计标准提供科学依据。     

珠江流域63年极端降水特征分析

为了解珠江流域极端降水时空分布特征及概率分布模型,利用珠江流域67个气象站1951—2013年逐日降水量序列数据,采用广义极值分布、正态分布、Gamma分布对各站点极端降水序列进行概率分布拟合,采用K-S检验拟合优度。分析了珠江流域降水在空间和不同年代的变化特征,各站点采取最优分布模型估算重现期降水极值。研究结果表明:在空间分布上,临近南海地区极端降雨量大,中心降雨量可达500 mm;内陆地区降雨量小,平均降雨量小于300 mm;整体表现为东南大,西北小。不同年代极端降雨量大小无差异,暴雨级范围随年代推移向中上游地区扩大移动。广义极值分布为最适合珠江流域极端日降水量的概率分布。各站点重现期降水极值有20年时间尺度的突变点。重现期小于20年,降水极值增大速率快;重现期大于20年,降水极值增大速率缓慢。研究成果可为珠江流域农业生产活动提供一定的科学依据。