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。     

线型选择对西江流域水文频率计算不确定性的影响

针对水文频率计算中线型选择的不确定性问题。研究以我国南方典型洪涝灾害易发区和多发区西江流域为例,利用AIC、AICC和BIC信息准则,对水文频率分析中常用的7种线型在西江和柳江的适用性进行了分析。结果表明:NORM、GEV和P-Ⅲ线型在西江梧州站具有较好地适用性,GUMBEL、GEV和P-Ⅲ为柳江柳州站比较理想的频率分布线型。基于线型优选的研究结果,研究进一步应用Bayesian MCMC模型,对优选线型计算结果的不确定性进行了分析,结果表明:在优选的3种优选线型中,西江梧州站以NORM和P-Ⅲ线型的不确定性最低,柳江柳州站以GUMBEL和P-Ⅲ线型的不确定性最低。综合考虑线型的不确定性及其水文频率的拟合效果,P-Ⅲ线型更适合于西江和柳江水文频率计算。     

对数Г分布在年最大日雨量统计分析中的应用

以沙坪站年最大日雨量的统计分析为例，将Г分布线型（P-Ⅲ线型）和对数，分布线型与经验频率点据拟合结果进行了比较。作为一种尝试，采用对数Г分布线型拟合沙坪站年最大日雨量资料系列进行频率特性分析，取得了较为合理的分析研究成果，验证了沙坪站年最大日雨量频率分布线型为对数Г分布线型。     

考虑高水影响的洪水频率分布线型对比研究

洪水极值事件在全球范围频频发生,准确估计设计流量对降低洪水灾害十分重要。洪水频率分析已广泛应用于水文设计领域,有很多被推荐的频率分布,还包括很多选择分布的准则。在北纬23.5°—66.5°之间选取4条河流——泰晤士河、沃巴什河、北江和淮河,采用极大似然法估参,并以3种分布选择准则对8种频率分布进行拟合优选。为减少可能的分布线型数量,不仅总结对比100%实测年最大日流量与分布的拟合结果,而且对在洪水频率分析中起重要作用的50%高水端实测年最大日流量进行分布拟合对比。结果表明：（1）适合100%实测流量与50%高水实测流量的最优分布基本一致但存在差别,适合50%高水流量的分布与大洪水点据拟合得更好;（2）综合考虑100%与50%高水实测流量选择最优分布,泰晤士河为 Gumbel,沃巴什河是 GEV 和 P3,北江为 Weibull和 GEV,淮河为 Weibull;（3）为满足工程设计洪水要求,选择最优频率分布时,应综合考虑既适合100%又适合50%高水实测序列的共同分布,以减少设计洪水的不确定性。     

融合降雨随机变量的洪水频率分布估计方法研究

降雨作为一种与洪水存在物理相关性的随机变量，可扩展洪水频率分布估计的信息量。在层次模型的框架下，提出了一种融合降雨随机变量的洪水频率分布推导方法，在构建降雨变量频率分布以及洪水对降雨条件概率分布的基础上，由全概率公式推导出洪水变量的频率分布。选取浙江省兰江流域年最大洪峰流量作为研究实例，引入流域年最大15天前期影响雨量作为洪水变量的相依性变量，结果表明融合降雨变量的洪水频率分布具有较好的拟合效果。通过随机抽样统计实验发现，在降雨样本长于洪水样本的情况下，本文提出的层次模型能够充分利用长系列降雨信息，同时考虑了其他随机因素对洪水频率分布的影响，相较于直接由皮尔逊Ⅲ型分布拟合实测洪水样本的方法以及插补延长法，一定程度上可以提高洪水频率分布的估计精度，减小抽样误差导致的水文设计值不确定性。     

白蕉站年最低潮位的统计分析

通过对白蕉站年最低潮位的统计分析,对极值I型和对数Γ分布线型与经验频率点据拟合结果进行了比较。作为一种尝试,采用对数Γ分布线型拟合白蕉站年最低潮位资料系列进行频率特性分析,取得了较为合理的分析研究成果,验证了白蕉站年最低潮位频率分布线型服从对数Γ分布线型。     

对数Г分布在年最低潮位统计分析中的应用

以白蕉站年最低潮位的统计分析为例,对极值Ⅰ型和对数Г分布线型与经验频率点据拟合结果进行了比较。作为一种尝试,采用对数Г分布线型拟合白蕉站年最低潮位资料系列进行频率特性分析,取得了较为合理的分析研究成果。验证了白蕉站年最低潮位频率分布线型服从对数Г分布线型。     

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。     

一种新的洪水频率分析方法研究

为解决采用参数法做洪水频率分析时的线型限制问题,同时避免非参数统计法计算过程中复杂的核函数选取问题,提出一种新的洪水频率分析手段,即基于概率密度演化法来推求洪水频率值。首先通过对概率密度演化法的介绍,给出了年最大洪峰流量联合概率密度函数模型;其次利用具有方向自适应性质的单边差分格式对模型进行数值求解,并对求解结果进行积分,得到洪峰流量概率密度函数值;最终,通过三次样条插值及梯形法由洪峰流量概率密度函数值推求洪峰流量频率值。分别以台湾石门水库及黑龙江省嫩江下游的大赉水文站为例,对其洪水频率进行分析。研究结果表明,同实际工程计算中经常应用的参数洪水频率分析方法相比,采用基于概率密度演化法得到的洪水频率曲线能更好地拟合于经验频率点据,是一种有效的水文频率分析方法。     

一种新的洪水频率分析方法研究

为解决采用参数法做洪水频率分析时的线型限制问题,同时避免非参数统计法计算过程中复杂的核函数选取问题,提出一种新的洪水频率分析手段,即基于概率密度演化法来推求洪水频率值。首先通过对概率密度演化法的介绍,给出了年最大洪峰流量联合概率密度函数模型;其次利用具有方向自适应性质的单边差分格式对模型进行数值求解,并对求解结果进行积分,得到洪峰流量概率密度函数值;最终,通过三次样条插值及梯形法由洪峰流量概率密度函数值推求洪峰流量频率值。分别以台湾石门水库及黑龙江省嫩江下游的大赉水文站为例,对其洪水频率进行分析。研究结果表明,同实际工程计算中经常应用的参数洪水频率分析方法相比,采用基于概率密度演化法得到的洪水频率曲线能更好地拟合经验频率点据,是一种有效的水文频率分析方法。