陕北及关中地区非一致性年径流序列变异诊断

以陕北地区和关中地区的15个水文测站为例,采用随机方法进行了非一致性年径流序列的变异诊断。结果表明:共有7个测站的年径流序列发生了变异,其中赵石窑站为趋势变异,神木站、枣园站、黄陵站、林家村站、张家山站和氵状头站为跳跃变异;这7个测站的年径流量在未来条件下存在不同程度的减少,建议对该区用水进行规划,并采取必要的措施来保证用水安全。     

基于混合Copula函数的洪水联合概率计算方法

洪水频率计算是涉水工程规模确定的依据。混合Copula函数比单一Copula函数能够更好地刻画多维洪水随机变量的分布特征。本文以加拿大魁北克省马达瓦斯克河流域的洪水数据为例,利用单一Copula函数构造两种混合Copula函数,采用粒子群算法和遗传算法求解混合Copula函数权重系数,并选择拟合最优的混合Copula函数进行洪水频率计算。结果表明：混合Copula函数的均方误差最大值分别为0.000567和0.000352,均小于单一Copula函数指标值,且由旋转Copula函数构成的混合函数效果更优。变量较大值组合发生时,混合Copula函数联合重现期计算结果小于单一Copula函数计算结果,同现重现期计算结果要大于单一Copula函数计算结果。     

基于运动扩散模型的含零值降水序列频率计算

应用运动扩散(KD)模型,研究含零值降水序列频率计算。以陕西省6个测站2月份降水序列为例,在Strupczewski推导矩法、极大似然法参数计算公式的基础上,利用数学变换原理和数值计算原理,推导了KD模型含零值序列分布概率权重矩法参数计算公式。采用AIC准则、OLS准则和残差平方和(RSS)最小准则,进行KD模型、频率比例法和II型乘法分布模型拟合效果评价。结果表明:KD模型可以应用于含零值降水序列频率计算,且该模型拟合效果优于频率比例法和II型乘法分布法;3种KD模型参数估计方法中,概率权重矩法估计KD模型参数拟合度最优。文中方法以期为我国含零值水文序列频率计算提供一种新的计算方法。     

基于Copula函数的水文随机变量和概率分布计算

水文随机变量和分布计算是推求设计洪水地区组成、梯级水库下游设计洪水等的重要内容,对于水库下游水利水电工程规划设计与管理、城市防洪风险评估等至关重要。传统的水文随机变量和分布是根据二维变量函数分布推导而来,边际分布必须为同一类型分布,其应用受到限制。本文根据二维随机变量和概率分布定义,运用条件Copula函数和积分变换原理,严格地推导了二维相依随机变量和概率分布计算公式,以及Gamma分布、P-Ⅲ分布两类常用边际分布下变量和的分布概率计算公式,该计算公式仅为条件Copula函数的一维积分,避免了概率组合离散求和法数据转换的信息失真,克服了传统多变量分布要求边际分布为同一类型分布。以清江流域水布垭水库至隔河岩水库3h洪量组成为例,给出了水文随机变量和分布的计算方法。文中模型与计算方法以期为我国设计洪水地区组成和梯级水库下游设计洪水计算提供理论支撑。     

指数Gamma分布参数估计方法对比研究

鉴于指数Gamma分布在水文频率分析中的优越性,探讨了6种常见的参数估计方法在该分布下的应用情况。选取安康、花竹、临江、彭水、珊溪和武胜6个水文站的年最大洪峰资料,对考虑历史资料的年最大洪峰序列进行频率计算,应用蒙特卡洛试验研究优化适线法、矩法、混合矩法、线性矩法、极大似然法和基于最大熵理论普通熵法的统计性能以及设计值的精度,分析上述6种方法下指数Gamma分布与经验点据的拟合情况。采用AIC准则和均方根误差RMSE为评价标准进行拟合效果评估,计算结果表明,优化适线法和线性矩法在洪水频率分析中取得了理想的拟合效果,优化适线法与线性矩法作对比研究,能够更好的确定研究区最合适的参数估计方法。     

石头河水库防洪调度方案研究

根据石头河水库的设计任务、运行现状及泄水建筑物的泄流能力等因素，从综合考虑水库安全和洪水资源化两方面因素，寻求水库安全渡汛途径。该水库汛期调度以库水位的涨落幅度作为其泄流判别条件，采用四级控制泄流。依此建立了石头河水库的防洪调度方案，分析了水库的抗洪能力，并就其在实际中的具体应用做了介绍。     

日月尺度耦合解集方法在降水模拟中的应用

应用一阶马尔可夫链描述干湿变化,以伽玛分布表征降水量分布,采用修正方法调整小尺度序列值,消除小尺度合成值与大尺度对应值之间的误差,进行日、月降水序列模拟。耦合模型模拟序列能够保持各尺度的统计特性和合计值与实测序列严格相等。渭河流域长武、武功、天水和渭源四站降水模拟实例表明,建立的耦合模型在降水模拟中取得了较为满意的效果。通过选择合适的基本模型,耦合模型也可以应用于其他水文随机模拟。     

水文测验类实验项目教学方法改革探索

在参照国内外高校水文测验类实验项目教学内容体系、教学方法和教学手段的基础上,结合西北农林科技大学实际情况,以培养＂高素质,重实践＂的创新性人才为目标,改革优化实验方法,提出＂理论引导—视频演示—现场演示—亲自动手＂的四环节实验教学思路,采用多种方法相结合的教学方法,提出了＂实验报告＋现场答辩＋实验项目演示＂的考核方法,以期不断深入实验教学改革、提高教学质量,调动学生的学习积极性和主动性,培养具有创新能力的人才。     

水文频率计算研究面临的挑战与建议

水文频率计算是水文分析计算的主要内容之一，是各类涉水工程规划、设计确定工程规模和管理决策的主要依据。经过１４０多年的研究和实践，水文频率计算已经形成较为完整的理论体系与方法。包括:水文样本选择和数据检验、经验频率计算、频率分布函数选取、分布函数参数估计、分布模型检验、设计值计算和设计值不确定性分析。所有这些支撑了涉水工程的规划、设计和管理。根据国内外有关研究进展，总结了水文序列频率计算的前提条件、频率分布函数和参数计算方法。从水文频率分布函数选择、水文数据、分布函数参数计算、经验频率等方面分析了水文频率计算研究面临的挑战。在此基础上，提出了水文频率计算研究的一些建议，以期促进水文频率计算理论的进一步发展。     

干旱烈度概率分布与重现期计算方法研究

根据游程理论,假定干旱烈度的概率分布为gamma分布,针对正态分布的年独立径流序列,推导出了干旱烈度分布参数估计的解析表达式,提出了干旱烈度大于或等于某固定值的干旱事件重现期的一种解析计算公式,并且在序列的偏差系数cv和参数a取不同值时,应用Matlab编程技术模拟检验了gamma分布对干旱烈度概率分布的拟合情况及重现期计算公式。结果表明：导出的干旱烈度概率分布参数估计的解析表达式较准确,干旱烈度概率分布参数是年独立径流序列均值μx、偏差系数Cv以及参数α的函数。gamma分布可以作为干旱烈度概率分布的近似分布,干旱烈度重现期计算结果与模拟结果保持了较好的一致性。经对泾河应用对比分析,表明研究的结论与前人关于独立对数正态分布干旱概率分布与重现期的研究结论是一致的。