年径流系列的插补、延长方法

在从事涉水工程设计、规划初期,要进行大量的水文分析计算工作,其中对年径流分析计算时,对无资料或资料缺测的设计流域要进行年径流系列的插补和延长,使得资料系列具有一定代表性和一致性,为此,文中提供了一些年径流资料插补、延长的方法,并通过实例具体说明了不同方法的使用条件,同时指出了在插补、延长过程中需注意的问题。     

不同年径流计算方法对设计成果的影响分析

水文计算的根本任务是为水利工程规划设计拟定合理的工程标准,年径流计算作为水文计算的重要组成部分,采用不同方法推求的设计成果有着较大的差别,为探讨不同方法对设计成果的影响,本文通过对河步水文站年径流计算的实例,对年径流计算分析工作进行详细的探讨。     

最大熵分布扰动最近邻抽样随机模型在年径流随机模拟中的应用

年径流随机模拟是水资源系统规划设计和运行管理的依据。基于最近邻抽样随机原理,应用最大熵分布模型建立了最大熵分布扰动最近邻抽样随机模型。以陕西省神木站年径流量为例,进行了该站年径流的随机模拟。结果表明：文中方法可以保持序列的统计参数;最大熵分布扰动最近邻抽样随机模型是年径流随机模拟的一种新途径。     

无资料地区计算年径流均值的幂函数法

针对无实测资料地区水文分析计算之需,提出了以幂函数法计算设计年径流均值的方法。研究了幂函数法的模型建立、参数率定、模型检验与应用等方法。以山西省水文分区的中区为例,引入幂函数模型,计算了该区设计年径流的均值。与实测资料相比,按参数一般值验算误差统计,误差在±20%以内的站点占72.5%,误差在±30%以内的站点占90.0%;按单站参数验算误差统计,误差在±20%以内的站点占92.5%,误差在±30%以内的站点高达97.5%,说明幂函数模型解决无资料地区设计年径流均值定量化计算的方法可靠,简单实用,且具有较高的精度,可以满足工程规划中水文分析计算的要求。     

输沙量法和地形法计算螺山汉口河段淤积量比较

在介绍河道冲淤量计算中常用的输沙量法和地形法的基础上 ,采用两种算法同时计算了螺山汉口河段的淤积量。结果表明 :输沙量法能较好地反映整个河槽断面的综合冲淤情况 ,而地形法更侧重于计算平滩水位以下的淤积量。如果考虑相同的情况 ,两种方法计算的结果一致     

年径流预测的G-SPA模型及其应用

提出了以几何形式表示集对的G-SPA模型,该模型以向量之间的夹角、相关系数、欧式距离以及向量的模为指标对径流集合建立对应的指标集合,将指标集合的相似度作为判断径流集合相似度的依据,其优点是不仅考虑了径流大小的相似性,而且考虑了径流变化趋势的相似性。将G-SPA预测模型应用于沱江三皇庙站年均流量预测中,并分别与GRNN神经网络模型以及AR(2)模型的预测结果进行了对比。结果表明:G-SPA模型预测的平均相对误差为16.42%,预测结果优于GRNN模型和AR(2)模型。     

清峪水库年径流分析计算

清峪水库无水文资料,控制流域年径流量计算采用鄂河乡宁水文站年径流资料面积比法,年径流深等值线法,年降雨等值线及径流系数法,与附近流域年降雨径流关系水文比拟法等四种方法计算。经分析并与实测流量比较,采用与附近流域年降雨径流关系水文比拟法计算成果。     

石膏山水库设计年径流分析计算

石膏山水库所在流域为无资料地区,文中通过水文比拟法计算出水库的入库径流。     

径流式水电站年来水量的灰色预测

通过径流式水电站年来水量变化及其预测问题的分析 ,建立了径流式水电站年来水量预测的灰色数学模型 ,并就预测中样本序列的拓扑选择、预测目标等问题提出了相应的策略。最后结合一个实例说明了本方法的应用。结果表明 ,本文的方法及分析思路 ,对径流式水电站年来水量的预测具有较好的应用和参考价值     

长江源高寒区域河川径流预测方法及其对比分析

为了更好地预测长江源高寒区域水文循环尤其是径流过程的变化规律,根据沱沱河站(1961年-2009年)共49年的降水和径流资料,以降水量作为输入向量,径流量作为目标向量,分别采用偏最小二乘回归估计、改进的BP神经网络和RBF神经网络建立了径流预测模型,并利用Matlab工具软件编程求解。通过三种计算方法预测结果的分析与对比表明:偏最小二乘回归估计模型的径流预测结果基本合理,但该方法需要降水数据作为已知条件,同时要求降水和径流的相关性较高,对于长江源高寒区域来水复杂的地区不是很合适;改进的BP网络模型因受到神经网络学习和训练的随机性影响,需要相当大的运算量,而且预测精度也不高,如果合理选择RBF神经网络模型的周期和spread值,其径流预测结果的精度相对较高,所以是值得推荐的方法。     

年径流变异序列水文频率分析计算

径流序列的水文频率分析计算是水资源评价等的基础,由于受频繁人类活动和气候变化的影响,天然年径流序列失去了一致性.对于变化环境下产生变异的水文序列频率计算,相对于传统的"还原"(或"还现")分析计算方法,非一致性(变异)水文序列的统计分析计算方法有很大的优势.该文运用该方法对兰州站2008前实测年径流序列进行了频率分析计...     

基于率定量化标准系数的SPA年径流预测

针对集对分析(set pair analysis,SPA)在径流预测中径流集合量化标准仅根据主观经验确定的问题,提出了率定量化标准系数的SPA年径流预测模型,即首先对量化标准系数进行率定,再用SPA模型对径流进行预测。将该模型应用于长江宜昌站,并与经验标准预测结果进行对比。结果表明,率定量化标准后的预测结果能更好、更准确地反映原序列的变化,精度更高。     

基于LBA-PP模型的年径流丰枯分类

针对年径流丰枯特性同时取决于径流本身大小和年内时程分配的特点,利用一种基于Lévy飞行策略改进的蝙蝠算法(Lévy Bat Algorithm,LBA)搜索投影寻踪模型(Projection Pursuit,PP)最佳投影方向a,提出LBA-PP年径流丰枯分类模型,并构建粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法-PP模型,与LBA-PP年径流丰枯分类模型对比,以云南省西洋站为例进行实例研究。结果表明LBA算法寻优能力优于PSO算法,具有较高的收敛精度、较好的稳健性能和全局寻优能力。利用LBA算法寻优PP模型最佳投影方向a,不但提高了PP模型的分类精度,而且为PP模型最佳投影方向的选取提供了新的途径和方法。LBA-PP模型同时考虑了年径流大小及年内时程分配信息,其分类结果较常规方法更科学、客观。     

陕北年径流序列的谱分析研究

径流周期识别是径流模拟预测的依据。基于功率谱和极大熵谱分析原理,进行了陕北地区12个测站的年径流序列的周期识别。结果表明：最大熵谱分析具有高分辨率的周期识别的特点,陕北地区的年径流一般具有2－4年、11年左右和18－24年的水文周期。对于年径流序列长度大于35年的测站,功率谱分析和最大熵谱分析的分析结果一致,但是对于序列长度小于35年的序列,功率谱分析表现出分辨率低的不足;最大熵谱分析具有分辨率高的特点,提取的主要周期符合实际。     

多沙河流水沙年内分配特征研究

利用南方一多沙河流代表水文站的实测资料计算了水沙年内分配不均匀性、集中程度、变化幅度等指标,研究了水沙年内分配特征的变化规律。结果表明,不同时段水沙年内分配具有较大差异,20世纪60年代水沙年内分配相对较不均匀,20世纪70年代以来,水沙年内分配较均匀;水库建设使汛期径流量与输沙量占全年总量的比例下降,而在枯水期上升,建库后的水沙年内变化不均匀性、集中程度、变化幅度都明显下降;水库建设也使输沙量年内变化幅度大于径流量年内变化幅度。输沙量的变化比径流量变化更能反映水库建设对水文情势变化的影响。     

年径流量水文指标的灰色概率预测

在研究分析农业生产条件中,经常会遇到一些灾变问题。为了科学应对灾变问题发生所给工农业生产带来的困难,超前预测灾变发生多大概率的可能性是很有实际意义的。作者以某区域年径流量历史统计资料,应用灰色概率预测方法,对该区域作了分析预测,结果与实际比较接近。在客观世界中,不论是自然系统还是社会系统,有许多现象发生并不严格具有无后效性,所以应用灰色理论来描述马尔柯夫过程,能够较合理地反映过程的灰色特征。     

回归支持向量机集成模型在年径流预测中的应用

为进一步提高径流预测精度和泛化能力,根据回归支持向量机(SVR)特性及基本原理,提出考虑不同影响因子(输入向量)的SVR集成预测模型,以云南省南盘江西桥站1961—2007年径流预测为例进行实例研究。首先,利用相关分析法选取年径流预测的若干影响因子,依次构建不同影响因子的SVR单一模型对研究实例进行预测,并构建对应的RBF模型作为对比预测模型;然后,采用加权平均和简单平均2种方法对具有较好预测精度和互补性的单一模型的预测结果进行综合集成。结果表明基于SVR的加权平均和简单平均2种集成模型径流预测的平均相对误差绝对值分别为1.27%和1.54%,最大相对误差绝对值分别为2.99%和2.74%,其精度和泛化能力均大幅优于各单一模型以及基于RBF的加权平均和简单平均集成模型,表明加权平均SVR和简单平均SVR集成模型具有较高的预测精度和泛化能力。相对而言,加权平均集成模型赋予了预测效果好的模型更大的权重,预测精度和泛化能力均优于简单平均集成模型。预测模型和方法可为相关预测研究提供参考和借鉴。     

缺乏实测径流资料时设计年径流量的分析计算

在缺乏实测径流资料的地区,设计年径流量分析计算主通过参数等值线法和水文比拟法来推求。参数等值线法利用参数等值线图进行地理插值,获得统计参数,进而求得不同频率下的设计径流值;水文比拟法是与参证站影响径流的各项因素相似为前提下,将参证站的水文资料移置到设计流域上来,从而求得设计径流量。以常王项目区红网河支流石子河设计径流分析计算作为典型例子,通过直接法、降雨量修正法和水文比拟法3种方法,计算得出不同保证率下设计径流量,并分析成果的合理性。     

Effects of L-Moments,Maximum Likelihood and Maximum Product of Spacing Estimation Methods in Using Pearson Type-3 Distribution for Modeling Extreme Values

Modeling of extreme values like annual maxima’s is important in many applications. Pearson Type-3 (PE3) distribution is an important probability distribution, widely used for modeling of extreme values with a variety of estimation methods. The focus of this study is to assess the effects of three methods of estimation of parameters for PE3 distribution namely L-moments (LM), maximum likelihood estimation (MLE) and maximum product of spacing (MPS). Assessment is based on a two-step approach. The first step uses simulation experiments while the second is based on empirical analyses, by varying size and shape characteristics of the sample. The study concluded that the estimates using LM method have low bias in case of small sample and when data exhibits small to moderate skewness and kurtosis. MPS is a reasonable alternative and provides efficient estimates, especially when the data shows large skewness and kurtosis with small to moderate size of sample. MLE method is useful in case of very large sample size with low values of shape characteristics of data. The results of this study provide useful guidelines for fitting PE3 distribution, especially to extreme values.

     

试用DFA分析合水水库年降雨量和入库年径流的趋势特征

根据合水水库1958—2003年的实测年降雨资料和月径流序列资料,分析得到合水水库降雨量和径流量的年际变化较大,但较北方地区的年际变化不均匀程度要低。采用DFA分析方法得出,尽管合水水库降雨量和径流量在已知资料序列内的变化情况为波动式增加,但是未来若干年内合水水库的降雨量和入库径流量呈减少的趋势,该研究结果可为未来若干年合水水库的防洪与兴利调度提供理论参考。