基于地区线性矩法的四川省24 h极值降雨频率分析

为探究四川省24 h极值降雨在不同重现期不同频率下的时空分布特征,采用地区线性矩法划分四川省水文气象一致区,确定最优拟合线型,并验证地区线性矩法在站点稀疏地区的适用性,随后估计四川省24 h不同重现期降雨频率值,分析其时空分布特征。研究结果表明：(1)四川省可划分为40个水文气象一致区,经线型拟合优度检验,主要线型为GLO、GEV和GNO,其中川西高原地区的最优线型大多为GLO,盆地区域的最优线型大多为GEV。(2)地区线性矩法在站点相对稀疏的川西高原地区具有良好的适用性。(3)四川省内不同地区24 h极值降雨空间分布十分不均,同一重现期下不同地区降雨频率估计值的最大值可达最小值的10倍。     

广东省暴雨高风险区划EI北大核心CSCD

运用水文气象地区线性矩频率分析法,选取广东省及周围缓冲区雨量站1 h、6 h、12 h和24 h年最大降水量资料,计算站点降雨频率估计值,分析暴雨高风险区划。结果表明:根据1 h、6 h、12 h和24 h年最大降水量资料广东省可分别划分为13、15、16和16个水文气象一致区,大部分一致区的最优分布为广义极值分布和广义正态分布;降雨频率估计值的空间分布态势在相同时段不同重现期下基本一致,而不同时段存在一定差异,1 h暴雨高风险区位于西南部沿海阳江附近,6 h、12 h和24 h暴雨高风险区位于阳江、珠江三角洲广州到清远和东部沿海陆丰附近区域。     

线性矩法在天山北坡水文分区中的应用

线性矩法是目前洪水频率计算的最新方法之一,具有良好的稳健性,被广泛地应用于水文频率分析,但却很少用于水文区识别。为进一步研究天山北坡区暴雨洪水规律,运用线性矩法估算该区内24个站点统计参数,将其作为聚类因子,运用模糊聚类法对该区进行二级划分,并对成果进行了一致性和均匀性检验,结果表明：此次二级划分是合理的,为子区域内建立流量经验公式或进行区域综合分析提供了较为可靠的依据。     

模型选择准则在洪水频率分析中的应用

以广东省北江流域的长坝、坪石、犁市、韶关4站以及韩江流域的溪口站和珠江三角洲的流溪河站的洪峰流量频率分析为背景,选用6种常用的频率分布线型(模型)进行分析计算,采用线性矩法估计出模型的参数,分别用较少用于水文的模型选择准则AIC、AICc、BIC和ADC进行考虑历史洪水的频率分布模型的选择。结果表明:4种不同模型选择准则对同一站的洪水洪峰流量频率分布线型的选择结果基本一致,与实际资料拟合较好。6站选择的最优线型虽然传统的皮尔逊3型比较多,但最多的是LN型。     

模型选择准则在洪水频率分析中的应用

以广东省北江流域的长坝、坪石、犁市、韶关4站以及韩江流域的溪口站和珠江三角洲的流溪河站的洪峰流量频率分析为背景，选用6种常用的频率分布线型(模型)进行分析计算，采用线性矩法估计出模型的参数，分别用较少用于水文的模型选择准则AIC、AICc、BIC和ADC进行考虑历史洪水的频率分布模型的选择。结果表明: 4种不同模型选择准则对同一站的洪水洪峰流量频率分布线型的选择结果基本一致，与实际资料拟合较好。6站选择的最优线型虽然传统的P3型比较多，但最多的是LN型。     

陕西省泾、渭河流域短历时暴雨频率分布研究

研究短历时暴雨频率分布可为小流域暴雨分析计算提供科学依据,对城市排涝和山洪灾害防治具有重要意义。以陕西省泾河和渭河流域39个气象站1981—2017年8个统计时段年最大值暴雨序列为基础,以概率点据相关系数法(PPCC)和拟优绝对值准则法(MAE)为评价标准,结合计算暴雨量与实测暴雨量相关图,以皮尔逊-Ⅲ型分布、指数分布、正态分布、广义极值分布、广义帕累托分布和耿贝尔分布为备选频率分布对陕西省泾河和渭河流域短历时暴雨频率分布进行研究,同时对矩法、线性矩法和极大似然法3种参数估算方法进行对比分析。结果表明:各频率分布采用线性矩法估算参数后的计算值与实测值之间误差最小,表现出了很好的适用性,是频率分布参数估算的最佳方法;PPCC法相较于MAE法的最优频率分布集中,在区域频率分布选择时适用性更强;广义极值分布为最优分布的暴雨序列数和气象站点数均远多于其他分布,表现出明显优势,可作为陕西省泾河和渭河流域短历时暴雨频率计算的理论频率分布。     

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。     

基于TL矩法的洪水频率分布参数估计方法优选

为分析TL矩法在洪水频率分析中的普适性,以陕北地区神木、绥德、杏河、刘家河、黄陵和志丹6个水文站的年最大洪峰流量序列为例,选取广义Pareto分布、广义极值分布和广义Logistic分布,对线性矩法、极大似然法与TL矩法3种参数估计方法进行拟合优度评估。结果表明:除杏河站用广义极值分布外,其他5个水文站的年最大洪峰流量序列用广义Pareto分布拟合效果更佳;与线性矩法和极大似然法相比,TL矩法在各水文站均表现出更佳的拟合效果,是一种洪水频率分布参数估计的较好方法。     

一种基于梅林变换的耿贝尔分布参数估计方法

耿贝尔分布是一种在水文及其他行业中较为常用的频率分布线型。对于耿贝尔分布参数的估计,首先介绍了传统的矩法、极大似然法和线性矩法,进而提出了一种基于梅林变换的积分变换矩法。该方法是由一阶一般矩和一阶对数矩方程组成,并分为连序样本和不连序样本两种状况。以昆明市滇池流域两个水文站年最大日降水量系列为例进行了计算,并与矩法、极大似然法和线性矩法的估算精度进行对比。结果表明,积分变换矩法的估算精度与其他方法大致相当,证明了该方法的可行性和有效性。     

区域回归法对无资料地区设计洪水的估算

应用区域回归法估算无资料地区的设计洪水，首先采用模糊聚类分析确定水文子区域．且基于线性矩法审查子区域的一致性和均匀性；建立洪峰流量与流域特征变量的区域回归方程，采用普通最小二乘回归确定对洪峰流量影响显著的流域特征变量，同时采用加权最小二乘回归确定回归方程的系数。采用该方法建立了一个水文子区域估算洪峰流量的区域回归方程，对区域回归法和基于指标洪水的区域频率分析的结果进行比较。     

基于时变矩模型的湄公河上游非一致性洪水频率分析

以湄公河上游为研究案例,基于清盛水文站1960-2019年逐日流量观测数据,采用时变矩模型进行非一致性洪水频率分析,探讨梯级水库建设对洪水频率的影响。结果表明：清盛水文站年最大日流量序列呈显著减小的非一致性特征;清盛水文站广义逻辑斯谛分布搭配均值具有线性趋势的模型拟合最优;与传统频率分析方法相比,时变矩方法计算得到的100年一遇设计流量随时间呈减小趋势,重现期随时间呈上升趋势。湄公河上游梯级水库尤其是糯扎渡水库运行后明显减小了清盛水文站100年一遇的洪峰流量,对下游防洪具有积极作用。     

部分线性矩在黔南部地区洪水频率分析中的应用

黔南部地区洪水灾害严重且频繁,研究部分线性矩在该区洪水频率分析中的应用,为该区的水利防洪工程设计建设提供可靠的理论依据。本文在介绍部分线性矩原理的基础上,选取黔南部八茂、高车、惠水、贵阳、荔波、草坪头及把本7个水文站的洪峰流量资料,选用广义极值分布,将部分线性矩应用于黔南部地区洪水序列参数估计中,计算设计洪水值,并拟合洪水频率曲线,利用累积相对偏差平方和评价所得洪水频率曲线对洪峰序列的拟合效果,并与普通线性矩法的拟合成果进行比较分析。利用部分线性矩和普通线性矩对黔南部地区7个水文站洪水进行的分析表明:除了高车和草坪头站外,随着删失值F_0的增大,设计值的相对偏差值越小,说明部分线性矩法对高尾部经验点据拟合效果更好,提高了大重现期设计值估算精度。因此,是一种合理有效的洪水频率分析参数估计方法,可用于黔南部地区的洪水频率计算。     

广义极值分布函数参数估计与设计洪水计算方法分析

广义极值分布是国际上水文频率计算普遍使用的分布线型。为分析广义极值分布推求设计洪 水的适用性,总结了广义极值分布函数分布参数、统计特征参数、线性矩、离均系数等相互关系与计算方 法,并与国内常用皮尔逊Ⅲ型分布在统计参数、设计成果等方面的差异性进行了对比分析。结果表明利 用广义极值分布推求设计洪水具有一定的适用性,但推求校核洪水的合理性仍有待进一步研究。     

高阶线性矩法在陕北地区洪水频率分析中的应用

在介绍高阶线性矩原理的基础上,选取陕北交口河、张家山、赵石窖、绥德、刘家河、张村驿、林家村及神木8个水文站的洪峰流量资料进行广义极值分布高阶线性矩的参数估计,评价拟合效果和设计值的计算偏差,并与普通线性矩法拟合结果进行比较分析。利用高阶线性矩和普通线性矩对陕北8个水文站洪水频率进行的分析表明:随着阶数η的增大,设计值的相对偏差值越小,说明高阶线性矩法对洪峰序列的大洪水值拟合效果更好,提高了设计值估算精度。因此,高阶线性矩法是一种合理有效的洪水频率分析参数估计方法,可为大重现期设计洪水值的计算提供依据。     

无资料地区设计洪水的区域频率分析

概述国内外无资料地区设计洪水的研究现状和进展,探讨推求无资料地区设计洪水的区域频率分析方法.以定量计算的模糊集模型选择相似流域组,并应用不一致性测度和不均匀性测度审查流域组的一致性和均匀性;以流域特征值和相似流域移置相结合的方法估算指标洪水;采用P-Ⅲ型分布作为区域增长曲线,同时应用线性矩法估计P-Ⅲ型分布的参数.最后以滠水长堰河流域为设计无资料流域,采用区域频率分析法推求该流域的设计洪水,结果表明该方法值得研究推广.     

不同频率分布线型在辽西水文频率分析对比

针对传统P-Ⅲ型曲线在辽宁西部部分区域水文频率分析设计值偏大的问题,结合22个水文站点实测径流数据,探讨10种符合水文要素变量频率分布线型在辽西干旱半干旱地区适用性。结果表明:在10种线型中,EBⅫ线型拟合度在0. 95以上的站点数为19个,在各线型中拟合度最高,适用性好于其他线型,在辽西地区水利工程设计中可以参考应用,在其他类似干旱半干旱地区也可参考和借鉴。     

变参数PDS/GP模型及其在洪水频率分析中的应用

传统的洪水频率分析模型一般假定研究区域是完全均质的,未能考虑分布函数参数会随协变量而变化,忽略了水文序列时空上的异质性。本文将广义Pareto(GP)分布函数的参数作为随机变量,利用自动阈值法确定独立样本的超定量系列(PDS),并将线性矩法和核回归法相结合估计含协变量的模型参数,从而构建了可考虑水文序列时空分布异质性的变参数PDS/GP模型。丹江口水库实例研究表明:定参数模型的尺度参数估计值和设计洪水预测值均在变参数PDS/GP模型的估计区间内,这说明本文提出的变参数PDS/GP模型能够更好地反映参数变化对模型不确定性的影响。而且,变参数PDS/GP模型的估计区间随重现期的增大而变宽,表明频率分析外延存在较大的不确定性,有必要考虑丹江口水库水文序列时空分布的异质性。     

长江上游支流区域洪水频率分析

在水利水电工程的规划设计中,设计洪水的精度影响着工程的安全性和经济性。区域洪水频率分析能够提高缺资料地区的设计洪水的代表性,为工程建设提供更可靠的数据支持。基于长江上游支流流域35个水文站60 a以上的年最大洪峰流量序列,采用模糊聚类的方法进行水文相似区识别,并选取P-Ⅲ型曲线拟合洪水频率分布曲线,推求长江上游支流的区域洪水频率分布曲线和设计洪水。结果表明,将35个水文站点分为3个区域时满足均匀性检验和一致性检验,分区结果较为合理,分别是雅砻江和大渡河区域、岷江和嘉陵江的中上游区域以及岷江和嘉陵江的中下游区域。以此估计各站点的设计洪水,在0.1%、1%、5%、10%概率下与单站点拟合得到的相对误差平均值分别为12.63%、9.23%、5.76%和3.97%,表明该方法能够用于缺资料地区设计洪水的推求。     

历史洪水变化时矩法与线性矩法统计性能对比分析

1990年由Hosking等学者提出的线性矩法（method of L-moments）,是水文频率计算中参数估计的新方法,极值分布是水文频率计算中常用的分布,在频率计算中充分考虑历史洪水是我国设计洪水计算的重要经验。为此,简要介绍了线性矩的基本概念,分析了极值分布统计参数与线性矩的关系,通过统计试验对比分析了在历史洪水变化时矩法、线性矩法的统计性能。结果表明,线性矩法的参数比矩法的更稳定。     

基于R软件优化绘制皮尔逊Ⅲ型频率曲线

皮尔逊Ⅲ型(P-Ⅲ型)频率曲线是水文分析过程常用的频率分析曲线。以某水文测站47年的年径流量实测资料,根据适线法和纵向离差平方和最小准则确定最优适线参数和频率分布曲线。利用R和Notepad++软件实现了水文频率计算、拟合和制图过程,并且在拟合过程中增加自动查找最优适线参数;最终输出经验频率、统计参数初值、最小纵向离差平方和及最优频率曲线。应用结果表明:运用R软件进行水文频率分析,可以快捷、高效地计算出不同分布参数和频率曲线的离差平方和,提高了拟合精度和工作效率,降低了水文频率计算的工作量,为水文频率曲线的优化绘制提供了一种新的实现方法。