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.     

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。     

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。     

短历时暴雨频率分布及暴雨公式研究

短历时暴雨频率分布及暴雨公式作为城镇雨涝和小流域设计洪水计算的重要基础模型,可为城市排水系统规划设计和小流域山洪灾害防治等提供依据。以宝鸡气象站为例,选取1981~2017年11个短历时统计时段的年最大暴雨量资料,采用线性矩法估计参数,分析常用的13种频率分布在短历时暴雨频率计算中的适应性;分别基于实测雨强和最优频率分布计算雨强,应用麦夸尔特法和遗传算法求解了四参数暴雨公式参数,并与宝鸡站现行暴雨公式进行比较分析。结果表明,对数皮尔逊Ⅲ型分布(LP-Ⅲ)在短历时暴雨频率分析计算时适应性更强;遗传算法更适宜于暴雨公式参数估计;实测雨强推求的暴雨公式精度优于最优频率分布计算雨强推求的暴雨公式;依据实测雨强基于遗传算法的宝鸡站暴雨公式相对现行暴雨公式更安全,可作为该区域防洪排涝设计的依据。     

不连序系列的动态加权优化适线法

针对现行水文频率计算存在的3个问题,频率曲线各段拟合精度存在差异、采用矩法计算不连序系列统计参数前提假设及区别一般洪水与特大洪水假设的合理性,针对性地提出了解决问题的方法,即采用模糊数学原理估计适线法参数初值、根据隶属度大小区别特大洪水与一般洪水、依据洪水大小不同动态加权优化适线法。最后结合实例,采用加权的优化适线法进行频率计算。结果表明,所提方法可行,且精度较高,在工程实践上可参考应用。     

考虑历史洪水的防洪计算时历法效果分析

针对现行的防洪计算方法大多存在局限性的问题,提出了考虑历史洪水的时历法,推求了历史洪水流量过程线与历史库容重现期,分析了防洪库容序列的分布特性及防洪库容序列连续部分的线型选择,给出了适当的解决方案,并与传统防洪计算方法的统计试验进行比较.结果表明,当历史洪水流量过程线采用按峰值挑选法和按峰量值挑选法推求时,考虑历史洪水的时历法具有较好的估计精度,对防洪库容设计值的估计效果与洪水随机模拟法相当,优于设计洪水过程线法,可用于解决水库防洪计算问题.而样本容量的增长、合理考虑历史洪水信息对提高设计防洪库容估计精度均具有积极意义.     

蚁群算法在P-Ⅲ型分布曲线参数估计中的应用

针对蚁群算法具有正反馈、并行计算、较强的鲁棒性,通过对标准蚁群算法的修改,提出一种可用于P-Ⅲ型分布曲线参数估值的连续蚁群算法.以黄河循化站实测资料为例,结果表明,基于离差平方和最小准则的蚁群算法所得的P-Ⅲ型曲线参数精度优于矩法、线性矩法和适线法,收敛速度快.     

洪水频率的非参数估计

本文论讨非参数统计学在推求设计洪水中的应用,并建立、推导了包含历史洪水资料的非参数核估计模型,实测资料分析表明,非参数模型具有优良的拟合能力,适用于各种水文资料。统计试验结果也表明其设计洪水估值具有一定的精度。非参数估计为设计洪水提供了一条新的研究途径。     

岩溶流域枯季径流的区域频率分析

了解岩溶流域枯季径流的变化对维持岩溶生态系统的发展有重要意义。采用线性矩法以年最小7日平均径流量作为枯季径流的统计特征量,通过样本一致性检验、样本相似区检验及区域分布函数识别后,分别采用5种分布函数进行频率分析计算,并以概化的罗枝斯蒂分布(GLO)作为区域统一分布线型,采用指标洪水法对研究区贵州省乌江水系进行枯季径流的区域频率分析。结果表明,GLO分布能取得较好的枯季径流模拟精度。     

尾矿库暴雨洪水计算方法与比较

水文计算是尾矿库调洪演算、大坝稳定计算的前提。针对暴雨洪水计算中推理公式法在求解时有多种表现形式,导致不同方法产生的人为界限问题,基于推理公式法原理及相关参数的准确选取,采用迭代公式法、图解法、简化推理公式法对同一算例进行验证。结果表明,三种方法计算结果完全一致,说明了三种解法在原理上的一致性。     

推求洪水总体分布的模拟研究

本文在对区域统计参数C_u,C_s,C_k和Q_(max)/Q_m分布规律的研究基础上,提出了推求洪水总体分布形式的模拟方法,并选用顺序实测统计量和相对应模拟值的最大离差作为检验指标。为了使实测资料和生成资料能达到最大限度的吻合,分别对各分布参数进行优选。结果表明:湖北省清江区域(16个测站,具有20年同期实测资料)的统计参数C_u,C_s,C_k和Q_(max)/Q_m,可以用概化极值分布进行模拟,在给定精度下达到最佳拟合。本文所提出的方法为探索水文总体分布规律开创了一条新的途迳,具有一定的理论和实用价值。     

垣曲抽水蓄能电站设计洪水分析

设计洪水分析是抽水蓄能电站工程设计的关键内容之一,以垣曲抽水蓄能电站为例,根据我国现行设计洪水理论,利用相关水文资料,结合历史调查洪水成果,分别采用水文比拟法、瞬时单位线法、推理公式法、经验公式法计算该电站坝址设计洪水,综合比较最终选择水文比拟法作为设计洪水结果,并利用地区综合法进行合理性检验。结果表明,垣曲抽水蓄能电站设计洪水符合区域暴雨洪水特性,研究结果可为山西省小流域设计洪水分析提供重要参考价值。     

革什扎河两河口水电站设计洪水分析

水库设计洪水分析是水电站规划设计中一个重要环节。以革什扎河两河口水电站为例,根据设计洪水理论与实际资料,分析了该流域水文特性,计算了历史调查洪水资料的洪峰流量,并分别采用推理公式法和水文比拟法计算坝址设计洪水和洪峰模数。综合比较两种方法选用结果表明,革什扎河流域从上游到下游洪峰模数递减,符合暴雨洪水特性规律。     

历史洪水对水文频率分析不确定性的影响

针对水文频率分析过程中因模型选择和数据资料短缺引起分析结果不确定性问题,基于Bayesian MC-MC模型,将史料记载的定性洪水资料应用于水文频率分析中,并以西江流域梧州水文站为例进行洪水频率分析。结果表明,数据资料长度对水文频率分析结果的不确定性影响很大,且该模型应用于水文频率研究不仅可定量评估分析结果的不确定性,还可利用历史特大洪水信息有效降低分析结果的不确定性。     

昆明市室外排水流量公式参数拟合分析

针对城市暴雨强度公式、参数拟合的选择问题,采用最小二乘法原理,同时基于绝对标准差和相对标准差最小的原则,以昆明市近年来实测城市水文气象资料为例,分片区拟合了昆明城市暴雨强度公式及次洪径流系数.精度检验结果表明,暴雨强度公式及次洪径流系数具有一定的精度,可作为昆明城市建设中排水设计及淹水点整治的重要依据.     

特征河长的一种半经验新计算方法

特征河长(CRL)是根据水文学方法进行河道洪水演算的一个较为常用的概念,利用谢才公式导出的计算公式中提出了采用断面最大水深代替断面平均水深的计算方法。通过与精算法的比较,表明该方法简便易行、精度理想,并在河道洪水特征河长连续演算法中可作为特征河长的实际计算。     

中小河流洪水风险分析中的洪水演进计算研究

鉴于我国中小河流常因测站不足,缺乏实测水文资料,导致精细的设计洪水推求和洪水演进计算难以进行,进而影响河流洪水风险分析准确性的问题,采用推理公式分区组合的方法推求各断面设计洪水,并将其作为MIKE 11模型的输入洪水过程,进行河道内洪水演进模拟计算。以大连市复州河下游段为例,模拟计算了主河道设计洪水演进过程。结果表明,该方法可动态演示洪水演进过程,并能给出洪水风险分析的主要指标,与现场实测流量和洪痕水位相比,模拟精度良好,对中小河流洪水风险分析及防洪管理具有一定的参考和指导意义。     

基于CFS预报产品的水电站水库预泄决策方法

针对降雨预报不确定性带来的汛期预泄风险问题,提出基于CFS预报产品的水电站水库预泄决策方法。利用CFS历史预报数据,建立不同预见期特定预报降雨条件下的实际降雨和入库流量的概率分布,计算不同库水位和发电决策组合下的弃水风险率。在常规调度的基础上,根据CFS降雨预报信息,以弃水风险率为决策依据,以优化的弃水风险率阈值为预泄幅度的定量指标进行调度。实例研究表明,该方法简便易行,充分利用了降雨预报信息,在汛期可提供定量化预泄决策,兼顾了效益与风险,达到了减小弃水的同时增大发电量的目的。     

河流古洪水沉积物的判别方法研究

古洪水沉积物的判别在不同流域缺乏统一的判定方法。在总结已有判别方法的基础上,提出一套较为完整的判别方法,即对样品进行野外特征分析、年代分析、重矿物分析、粒度分析,再利用福克公式进行判定,综合比较后确定古洪水沉积,并将其应用于某山区型河流古洪水沉积物判别中。结果表明,古洪水沉积物样品与现代洪水沉积物在重矿物组成上基本一致,但组成的含量比现代沉积物低;粒度分析中的中值粒径、分选系数和偏态系数均较为接近,粒组含量与现代洪水沉积相比较大,古洪水沉积物满足福克公式中河滩沉积物的判别标准。该方法能较好地运用于实际河流中,可为进一步完善古洪水沉积物判别体系提供借鉴。