“水文统计”课程教学内容探讨

文章根据水利、交通和电力工程专业培养方案,回顾了我国"水文统计"课程教学体系的发展,分析了"水文统计"课程国内外教材和专著以及教学内容,归纳总结了新型的课程教学内容。与现有课程教学内容相比,增加了实用的分析计算、新理论和新方法在水文中的应用等,以期完善我国水利、交通和电力高等院校"水文统计"课程的教学体系。     

基于可变核的月径流改进非参数解集模型研究

径流序列模拟可为水资源系统规划和管理提供可靠依据。现行非参数解集模型模拟存在难以保持首尾自相关结构一致性,可能会产生大量负径流值的边界问题等不足。本文应用核密度估计理论,综合考虑年径流量和前期一阶月径流量与模拟月径流量的关系,采用可变核带宽方法减小边界影响,构建了月径流改进非参数解集模型,并将该模型与传统相关解集模型进行对比验证,应用于黄河流域兰州站1932—2010年天然月径流资料。结果表明：改进模型能较好地保持原径流序列的概率分布和统计参数,克服了首尾自相关结构不一致性问题,避免了大量负径流值的产生,用于月径流随机模拟是可行的。     

基于Johnson分布的年降水量频率分析

鉴于Johnson分布具有多种变换形式,能够通过复杂的变换曲线实现良好的曲线拟合能力。本文探讨了矩法、分位数法、普通最小二乘法（OLS）、权重最小二乘法（WLS）和对角权重最小二乘法（DWLS）5种Johnson分布参数估计方法并适线拟合,并将Johnson分布与P-Ⅲ分布的适线拟合效果进行对比。选取陕西省陕北地区4个气象站（定边、宜川、志丹和吴起）的年降水量序列资料,基于Johnson分布,应用5种参数估计方法分别对4个气象站的年降水量频率曲线参数进行估计。结果表明：基于Johnson分布模型的年降水量频率曲线能够有效拟合实测序列频率,DWLS法拟合效果最佳,其次为矩法、OLS法、WLS法、分位数法。此外,Johnson分布的拟合效果略优于P-Ⅲ分布。     

塿土水动力弥散系数的测定试验研究

通过水平土柱渗吸法测定杨陵土的水动力弥散系数表明，对于低浓度盐溶液水平土柱入渗土，实测的土壤水分扩散率和水动力弥散系数，规律性较好．且有较好的重现性。理论分析是正确的，说明用此法测定土的水动力弥散系数是可行的。     

基于Copula函数的水文干旱联合概率分布研究

双变量联合分布及重现期计算是水文干旱研究的重要内容。根据游程理论确定水文干旱事件,利用Copula函数建立干旱历时和烈度的联合分布,计算不同干旱事件的重现期。实例分析结果表明,联合分布可以考虑干旱历时与烈度不同组合情况,计算的联合重现期大于边际分布计算结果,泾河和北洛河最长历时干旱事件联合重现期为480 a和342 a。     

开发建设项目弃渣场堆渣量探讨

通过对弃渣场地形、堆渣形式的分析,进行堆渣量计算方法比较。在实际工作中主要采用等高线法进行弃渣场堆渣量计算,等高线法在计算弃渣场堆渣量时,由于求积仪误差、图纸变形误差和等高线位置误差的存在,往往使得计算结果精度不高。文章引入解析法计算弃渣场堆渣量,解析法在计算横断面面积时精度高。结果表明,在实际工作中2种方法都可应用于弃渣场堆渣量计算,2种方法各有长短。文章认为等高线法断面法计算简便,但精度不高,当弃渣场堆渣量不大时可用此方法;解析法有足够的精度保证,但是数据提取处理过程较繁琐,建议在大型弃渣场堆渣量计算中采用。     

流域变化环境下水文非平稳异方差序列随机建模研究进展

气候变化和高强度人类活动的显著影响使流域水文序列出现异方差性,破坏了Box-Jekins法ARMA模型建立的前提条件。基于国内外相关研究进展和存在的主要科学问题,提出了目前几个主要研究内容和研究途径。金融学、经济学和信号处理等领域的观测序列与流域变化环境下水文非平稳序列异方差性波动特性相似,而且这些领域中已取得了许多成功的案例。应用金融学、经济学和信号处理等领域的异方差性原理和方法,结合流域水文特性,开展变化环境下水文非平稳异方差序列随机建模是可行的,与分布式水文模型相比,该方法是一种实用的建模途径。文中提出的一些思路可为变化环境下精确描述流域水文要素值的变化规律、涉水工程的规划设计与科学管理以及干旱风险调控提供依据。     

1994—2021年陕西省水资源分布演变特征

研究陕西省和城市水资源分布演变特征可为研究区水资源管理提供依据。运用经验模态分解（EMD）方法、M-K检验法、小波变换、空间自相关分析方法,探究1994—2021年研究区不同尺度下水资源的时空演变规律。结果表明：全省尺度下陕西省水资源总量和地表水资源量呈现先减少后增大的不显著增长趋势,水资源趋势变化突变点主要出现在2004年前后,主要存在6和16 a的周期,地下水资源量呈现下降趋势,存在3个周期。分区尺度下,陕北地区演变特征较为独特,其余地区与全省水资源变化特征相似。城市尺度下,延安市水资源演变规律较为独特,关中地区不同城市水资源演变规律呈现东西差异。陕西省水资源分布存在空间集聚特征,陕南地区城市间出现热点集聚,关中地区北部及陕北地区出现冷点集聚,且集聚程度呈增加趋势。研究结果可为陕西省水资源安全及黄河流域生态保护与高质量发展提供科学依据。     

Gamma概率分布值的正交多项式矩计算法研究

研究Gamma分布概率分布值的数值计算,以水文分析常用的两参数Gamma分布为例,采用Mathematica数值高精度计算的优势,计算权函数的非古典正交多项式递推系数,进而进行水文概率分布计算。结果表明:文中方法推求的概率分布值计算方法具有较高的计算精度,是一种通用的权函数和积分区间数值积分算法,可为水文概率计算提供一种计算途径。