部分线性矩在洪水频率分析中的应用研究

为了避免小洪水值在估算大重现期洪水值中存在的滋扰行为,研究部分线性矩在洪水频率分析中的应用。采用蒙特卡洛试验研究其统计性能,并以陕西省5个水文测站年最大洪峰序列为例,分析测站拟合效果及评价高尾部设计值估算偏差。结果表明:部分线性矩法具有良好的统计性能;与普通线性矩法相比,部分线性矩法对高尾部经验点据拟合效果更好,提高了设计值估算精度,是一种合理有效的洪水频率分析参数估计方法。     

陕西省宝鸡市日月耦合降水随机序列模拟

为了生成可同时保持日、月尺度的关键统计特性的降水序列,提出一种日、月尺度耦合方法使模拟序列可在日、月尺度上均保持实测序列均值、方差和变差系数,该方法利用一阶马尔科夫链模拟干湿期,以两参数Gamma分布模拟降水量,并使用比例调整算法。对陕西省宝鸡市降水序列模拟的结果表明,耦合方法较好地保留了日、月尺度上原有的统计特性,且比例调整算法对日序列的调整较小。同时,耦合方法简单、适用性强,可用于其他尺度间的尺度耦合。     

P-Ⅲ分布高阶概率权重矩及其在洪水频率分析中的应用

研究高阶概率权重矩法在洪水频率计算中的应用。采用变量变换,推导了P-III分布高阶概率权重矩计算公式。以陕北7站年最大洪峰流量为例,研究了概率权重矩阶数不同值下P-III分布的参数计算,并评价相应理论频率曲线对实测系列较大值的拟合效果和设计值的计算误差。结果表明,与常用的概率权重矩和GEV分布的高阶概率权重矩法相比,P-III分布的高阶概率权重矩法具有对洪水序列较大值拟合效果好、能显著降低设计值误差等优点,适用于我国的洪水序列频率分析计算,尤其在改善理论频率曲线中上部的拟合效果及提高大洪水的估计精度等方面具有一定优势。     

无压流圆形断面水力计算的迭代法

无压流圆形断面水力计算中的正常水深、临界水深求解无显函数形式的表达公式,传统计算采用试算或查图进行。现通过均匀流公式和临界流方程导出了无压流圆形断面临界水深、正常水深水力计算的迭代公式,并给出了满足无压输水隧洞要求净空面积不小于全断面面积的15%,或净空高度不小于0.4m条件时的界限洞径与界限流量计算式,也给出了均匀流最大水深与最大流量的判别关系式,计算过程采用迭代法进行。经检验迭代公式具有较好的收敛性和较高精度。     

基于非对称阿基米德Copula的多变量水文干旱联合概率研究

推导了5种常用3维非对称阿基米德Copulas函数的条件Copulas和密度函数,阐述了这类Copulas函数研究水文干旱特性联合分布的应用技术问题。以渭河流域北洛河状头站的径流序列为例,干旱变量的边际分布参数分别采用矩法、概率权重法、极大似然法和遗传算法进行计算和选优,并进行了分布函数拟合度检验。变量相依性的度量表明干旱变量间有较强的相依性;根据AIC,BIC和RMSE准则,M12 Copula拟合效果最优。最后,进行了M12 Copula的拟合度检验,计算了北洛河状头站3维水文干旱变量组合的联合概率、条件概率和相应的重现期。     

基于非参数核密度估计的年径流频率计算

以陕北地区7个水文站的年径流频率计算为例,对比分析了非参数核密度估计与P-Ⅲ型及对数P-Ⅲ型两种参数模型的误差。结果表明:核密度估计具有较好的统计特性、精度和稳健性;LSCV法是计算最佳窗宽的一种较为理想的方法;非参数核密度估计拟合实测资料的能力优于参数模型。     

区域水资源-社会经济-环境协调模型研究

以区域水资源-社会经济-环境复合系统为研究对象，应用Bossel可持续发展基本定向指标框架，研究了其协调度的定量分析方法，建立了水资源-社会经济-环境复合系统协调模型。最后以陕西省为例，进行了水资源、社会经济、环境协调发展的定量评价。     

用模糊物元模型综合评价陕西省水资源可持续利用程度

在模糊物元分析的基础上，结合欧氏贴近度概念，建立了基于欧氏贴近度的区域水资源可持续利用评价模糊物元分析模型，并将之用于陕西省水资源可持续利用程度的评价。实例研究表明，相对于常规的矢量模法、模糊综合评价法、人工网络法，模糊物元分析方法所得结果更能反映问题的实质，取得的效果更好，评价结论更为科学合理，有助于解决陕西省的水资源问题。     

供水水库群蓄供水次序与调度图双层优化研究

水库群供水规则中蓄供水次序与调度图彼此影响,如何实现二者联合优化是供水调度的难点。为此,提出了供水水库群蓄供水次序与调度图双层优化方法。首先合理拟定不同蓄供水次序,其次求解各次序对应最优调度图,最后通过模拟调度比选最佳蓄供水次序与调度图组合。应用该方法对宝鸡峡灌区六库混联供水系统开展了实例研究。结果表明,若上游水库先蓄水且先供水或下游水库先蓄水且先供水均会增大灌区缺水率、降低供水空间公平性,最优蓄供水次序为上游水库先蓄水、下游水库先供水。较现状调度方案,采用最优蓄供水次序及对应调度图组合可有效缓解灌区缺水状况,缩小分区供水效益的差异。本方法为水库群蓄供水次序与调度图联合优化提供了可行途径。     

新型智能优化算法估算年降水量频率曲线参数

鉴于在不同分布线型下,传统参数估计方法需要推导繁琐的公式,因而引入智能优化算法。研究新型智能优化算法估算年降水量系列频率分布参数,提高降水系列分布参数估计精度。以陕西省眉县、凤县和凤翔3个气象站的年降水量系列资料为例,应用反向学习自适应差分进化算法（OL-ADE）、蜻蜓算法（DA）和基于压缩因子的遗传粒子群混合算法（HGAPSO）原理,按照优化准则进行分布参数优化求解。在此基础上,利用TOPSIS评价法直观定量评价以上3种参数估计方法和3种传统参数估计方法。结果表明：与传统算法相比,3种新型智能优化算法在年降水量频率分布参数估计中均取得较好的拟合效果。HGAPSO算法拟合精度最高,DA和OL-ADE算法拟合效果大致相同。