几种水文频率曲线参数估计方法的比较

水文频率曲线参数估计多采用计算机优化适线法,然而该方法在拟合经验点据时将特大值序列与一般洪水序列等同对待,仅在数学上寻找拟合误差最小的曲线,不符合水文学中历史洪水的克-闵假定。通过对比矩法、权函数法、概率权重矩法、线性矩法、目估适线法、计算机优化适线法6种方法在柴石滩水文站水文频率的计算结果,表明:在一般洪水部分,各方法得出的结果相近,但在特大值部分,计算机优化适线法较其他方法得出的设计值大得多。在推求特大洪水设计值时应从理论上继续深入探讨,不宜简单用计算机优化适线法进行计算。     

邓肯-张模型参数中K与n值的计算方法研究

邓肯-张非线性模型是应用最广泛的土的应力-应变本构模型,但在实际应用中发现:按照试验规范进行数据处理时,得到的参数K,n值不合理。通过对3种土料的固结排水剪(CD)试验数据的处理,对K,n值按规范方法和适线法进行取值的2种取值方法进行了分析比较,发现运用适线法得到的K,n值更合理,并总结了适线法的选点方法。     

几种经验频率公式适应性的分析

一、前言由于水文特征值的不确定性,在我国的洪水频率分析中,一般采用适线法,假定洪水系列服从P-Ⅲ型分布,选用目估适线或优选适线来推求统计参数,以确定洪水设计值。因此,作为适线横标的经验频率选用何种公式计     

水文频率计算中参数估计方法的统计试验研究

本文采用统计试验方法,对于P-Ⅲ型曲线分析对比了矩法、极大似然法和适线法.在适线法中分析比较了七种不同的适线准则,并着重比较了其中的平方准则φ_1和绝对值准则φ_2,同时也分析比较了各种不同的经验频率公式.另外,还研究了历史洪水的作用.大量计算结果表明:矩法所得的设计值X_p,其期望值EX_p比总体真值x_p~0偏小较多,不够安全;极大似然法虽具有较好性质,但由于P-Ⅲ曲线在C≥2时似然方程无解,因此无法普遍使用;在适线法中发现适线准则对结果的影响很大,φ_2准则配合期望值公式(简记为φ_2-W)一般能使EX_p,稍大于x_p~0,较小(与矩法接近),因此φ_2-W适线法是较好的一种估计方法,应予采用.考虑历史洪水一般使EX_p增大、σx_p降低,因此是提高计算成果质量的重要措施.给出了历史洪水折算长度的参照数值,计算了历史洪水误差的影响.并修正了计算设计洪水安全改正值用的B值图.     

关于适线法中经验频率计算公式的对比研究

阐述适线法的理论基础并简介 1 0个经验频率计算公式 .采用统计试验方法 ,选取常见的 8个经验频率公式 ,对P Ⅲ型分布适线计算的设计值优劣进行对比分析 .结果表明 :用数学期望公式计算的结果偏大 ;华氏公式、海森公式、Маматнов公式的计算结果相对较好 .研究还表明 ,一般用绝对值准则适线求得的结果要优于平方和准则适线的结果     

设计洪水估计值的抽样误差分析与应用

在设计洪水估计值的抽样误差分析中,采用B值诺模图方法估计均方误差简单易用。文章对在水电工程中经常采用的P-Ⅲ型经验适线法估计的设计洪水成果如何借助优化适线法参数来估算设计洪水值的抽样误差进行了分析说明。不同的优化适线法会得到不同的诺模系数B,估算设计洪水估计值的抽样误差时,选用某一准则的优化适线要使用相应的诺模系数B值。并分别对实测洪水的连序系列及含历史洪水的不连序系列资料进行了应用分析。     

水文频率曲线计算机优化—图解混合适线法

在带权重绝对离差平方和或绝对值和适线准则下，通过引进经验点据权重级别的概念，优化计算频率曲线的统计参数，建立了计算机优化－图解混合适线法，该法能根据资料精度、适线目的以及图解适线的结果，直接调整点据的权重级别，使频率曲线与经验点扩合最佳，从而达到适线的目的。     

基于MATLAB的P-Ⅲ型频率曲线参数估算的优化

利用线性矩法对P-Ⅲ型频率曲线参数进行了优化估算,采用最小二乘法进行最优曲线的判断,通过试算确定最优频率分布曲线参数,并运用MATLAB编程实现了这一过程的程序化,最终可输出相应最优曲线的水文变量设计值。将输出的最优曲线结果与传统的目估适线法结果进行对比,结果表明:该方法和目估适线法的计算结果比较吻合,可以用于实际工程。     

年最大60分钟暴雨选样及频率分析

以北京气象站、上海市徐家汇站年最大60 min暴雨为例,分别按水利部门年最大取样法、市政部门年多次取样法进行频率分析计算,通过分析年最大取样法P-Ⅲ型频率适线与年多次取样法暴雨强度公式之间关系以及2种取样方法指数适线比较,得出2种取样方法在雨量和频率上的对应关系.     

P-Ⅲ型曲线参数估计方法研究综述

水文频率分析以概率统计理论为基础,通过建立模型来优化理论频率曲线参数,对经验频率曲线进行延展。对P-Ⅲ型曲线参数估计的矩法、概率权重矩法、权函数法、线性矩法、优化适线法、加权适线法、数值积分算法、优化适线准则在水文频率参数估计中的研究和应用,以及水文频率参数估计的不确定性研究进行了介绍和阐述,并提出了水文频率参数估计的建议:(1)加强对水文序列不确定性机理的研究,使水文频率分析的适线结果具有较好的延展性;(2)应立足于现有的水文频率参数估计的理论基础,针对不同的适线目的和数据精度,选择合适的参数估计结果,提高人机交互水平,将客观信息和主观经验结合起来,为水利设施规划、工程规模的确定提供有力支持;(3)水文序列存在非一致性,应对水文序列的不确定性和模型参数估计的不确定性加以有效分离和衡量,进一步提高适线精度。     

NU RBS 曲线在隧道断面拟合中的应用研究

隧道变形是隧道安全检测的重点之一,同时也是评估隧道安全状态的重要内容。随着激光技术的发展,激光扫描技术近年来逐步应用于隧道断面检测。目前已有的隧道断面拟合方法较为单一,针对这一情况,提出将精确曲线拟合方法应用于隧道断面拟合成。NURBS曲线可以精确表示二次圆弧的特点,利用这一特点,提出了将NURBS曲线拟合应用于圆弧型隧道断面拟合,并通过计算拟合曲线上的点到标准轮廓曲线的最短距离对拟合效果进行评价。通过使用隧道设计标准断面数据进行数值仿真验证,结果表明NURBS曲线可以良好实现隧道断面的拟合,NURBS方法拟合曲线更加贴近隧道断面的真实状态。     

基于孔内超声扫描技术的空区立体轮廓确定方法

深部地下空区探测环境极其复杂,往往只能获取有限的探测数据点,常规的拟合方法只能得到较为粗糙的轮廓形态。鉴于此,结合孔内超声扫描技术,开展了空区立体轮廓确定的方法研究。首先,提出了针对超声扫描数据的预处理方法,判断有效数据点,并平滑处理非有效探测点,实现超声数据的有效筛选。其次,引入二次Bezier曲线,并提出了适用于空区水平断面拟合特点的曲线拟合方法,使Bezier曲线能够通过每一个有效探测点,实现空区轮廓的高精度拟合;水平断面轮廓拟合之后,叠加深度信息,采用线性插值完成空区轮廓的纵向插值拟合,实现空区的立体轮廓确定,并通过MatLab软件进行数据的计算和图像生成。最后,通过具体数据进行分析,并与其他拟合方法进行对比。结果表明:①孔内超声扫描系统能够为空区建模提供有效数据;②改进的Bezier曲线能够适用于空区水平断面轮廓的拟合;③基于超声扫描的空区轮廓拟合方法具有可行性和准确性。研究成果可为解决地下空区立体轮廓的绘制和地下深部的空区探测提供参考。     

软土地基沉降规律分析及沉降预测方法改进——以成都天府国际机场为例

曲线拟合法(指数曲线、对数曲线和双曲线)因精确度较高、计算方便经常被用来预测地面沉降量,而对于软土地基,双曲线法的预测效果更好。使用双曲线法对成都天府国际机场某试验段监测点数据进行沉降量预测分析并与实测数据对比发现,在监测周期内不同监测时间段和不同软土厚度时,预测误差规律不同。利用监测日期的时间序列和监测点的软土厚度因素对原有的双曲线法进行了改进,并与3种传统曲线拟合法的预测结果对比分析,发现改进双曲线法和指数法的预测精度均很高,但指数曲线法不适合长时间序列沉降预测。研究成果可为成都天府国际机场和其他类似工程地面沉降预测提供参考。     

包气带土壤水分滞留特征研究

在水资源开发利用与水环境保护方面，包气带土壤水分滞留曲线非常重要。本文在Van经验公式基础上，建立了吸湿与脱湿曲线，将最小二乘法与非线性单纯形法相结合，确定了4个待求参数的获取方法；并探索了滞留曲线在数值模拟中的使用。用现场试验资料检验了求包气带土壤水分特征参数方法的有效性，同时对4种土质的脱湿与吸湿试验进行了模拟计算。结果表明：本文采用的求水分滞留曲线的方法快捷、方便，对试验数据的模拟较好。     

水位库容曲线计算与拟合

本文将SUFER应用于水库库容计算中,并与CASS中的DTM法进行了比较分析,两者计算结果基本一致。同时利用origin软件非线性曲线拟合工具,对水位库容曲线进行拟合,得到了水库水位库容曲线函数,并对所得函数进行了二次修正,偏差较小,取得了良好效果。     

求解黄土含水层水文地质参数的流量-时间配线法

利用基于割离井法的流量-时间配线法反求抽水过程黄土含水层水文地质参数,并与裘布依公式法、割离井公式法的求解结果进行对比。计算结果表明,黄土含水层水文地质参数的求解选用流量-时间配线法求解精度高,可以减少繁琐的计算,结果是可靠的。根据稳定流井流理论,抽水过程观测孔的水位降深值S和观测孔到主井的距离的对数lgr存在一定的关系。利用Dpp软件包的图像处理功能,对实测点据在平面内进行拟合,确定了抽水井影响半径为172 m,确定了抽水过程Q-S、q-S关系曲线方程。     

基于极大似然法的负偏水文序列参数估计方法研究

针对皮尔逊Ⅲ型曲线参数估计方法中尺度参数β>0,无法适用于潮位、水位等负偏水文序列(β<0)参数估计的问题,从正偏序列与负偏序列的关系出发,提出了一种极大似然估计的新方法。该方法是将负偏序列先后转换为正偏序列、伽马分布序列,并利用负偏序列确定ξ初值,通过伽马分布序列迭代计算得到α,β的极大似然估计值。以某潮位站44 a的最高潮位数据为算例,比较了负偏极大似然法、负偏矩法、正偏查表法3种估计方法对负偏序列拟合的精度,结果发现负偏极大似然估计法的3项拟合指标:PPCC检验值为0.993,OLS检验值为0.010,KS检验值为0.052,均优于负偏矩法、正偏查表法。为此,负偏极大似然法对负偏序列拟合的精度为最优。     

水泵水轮机全特性曲线处理的研究进展

水泵水轮机的全特性曲线在曲线两端存在较为严重的交叉、聚集和卷曲现象,以及极不稳定的“S”型区域,为水泵水轮机过渡过程的精确仿真带来了极大的困难。针对这些现象和“S”型区域存在的问题,国内外学者进行了深入地研究,通过对全特性曲线预处理数学变换方法和拟合手段的探讨,最终得到一系列研究成果。综述了现有的全特性曲线研究成果,将研究成果按照表述方法分为二维曲线数学变换和三维曲面拟合2大类,依次对各个研究成果进行简要介绍和深入分析,指出各研究成果取得的突破和不足,提出了进一步深入研究的方向和研究的建议。     

水轮机原型效率试验数据回归分析

关系曲线的拟合是水轮机原型效率试验成果中的重要内容。针对IEC规程和GB/T20043-2005国家标准中都提出抛物线是最好的拟合曲线模型,对此笔者通过大量的现场测试数据进行对比分析,若采用3次或4次多项式回归分析,效果会更好。