水文序列无偏绘点位置计算方法研究

发布时间：2018-06-01 18:26

  本文选题：水文频率分析 + 无偏绘点位置　； 参考：《西北农林科技大学》2017年硕士论文

【摘要】：受全球气候变化和人类活动加剧的影响,洪涝灾害给人类的生存环境带来了严峻的挑战。因此,提高水文频率计算精度,对于水利工程规划、设计和管理具有重要的科学意义和应用前景。在选定分布线型的情况下,水文设计值的估计精度与绘点位置计算方法的选择有着密切的关系。本文综述了近年来国内外水文频率分析的研究进展,系统地研究了新的水文序列绘点位置计算方法,主要研究内容如下:(1)基于次序统计量数学期望值原理和无偏绘点位置原理,分别推导出P-Ⅲ型分布和广义极值(GEV)型分布的次序统计量数学期望值计算公式。采用高斯拉盖尔数值积分方法和双指数变换数值积分方法计算P-Ⅲ型分布次序统计量的数学期望值,与Harter查数表对比确定双指数变换数值积分具有快速高精度的特性。在此基础上,分别给出P-Ⅲ型分布和GEV型分布无偏绘点位置的快速高精度计算方法。(2)将GEV型分布次序统计量数学期望值计算公式用二项式级数展开法进行降幂化简,采用累加的形式计算GEV型分布次序统计量数学期望值,获得其绘点位置。(3)为方便实际使用,采用线性回归法将绘点位置概化成近似无偏绘点位置公式。用统计试验对P-Ⅲ型分布近似无偏绘点位置公式与现已有绘点位置公式Weibull公式、Blom公式、Gringorten公式、Cunnane公式、Nguyen公式进行拟合优度检验,结果表明文中近似无偏绘点公式在统计试验中表现较优,可用于P-Ⅲ型分布的水文频率分析计算。同样,对本文新推导出的GEV型分布近似无偏绘点位置公式进行拟合优度检验,结果显示GEV4公式可应用于极值Ⅰ、Ⅱ型分布,GEV1公式可应用于极值Ⅲ型分布。(4)应用绘点位置高精度计算方法,建立动点动线优化适线模型。并将模型应用于陕西省关中地区36个测站的降水序列,通过优化适线估计,获得了研究区P-Ⅲ型分布和GEV型分布参数。选用统计试验最佳近似无偏绘点位置公式再次优化适线,将近似无偏绘点位置公式的优化适线结果与高精度数值解优化适线结果进行比较。结果显示,对于研究区的降水数据,若选用P-Ⅲ型分布线型,则可用本文推导公式和Nguyen公式近似代替绘点位置高精度数值解进行优化适线。若选用GEV型分布线型,近似无偏绘点位置公式GEV3、GEV4的优化适线结果与高精度数值解优化适线结果偏差较小。最后,将各站优化选定的P-Ⅲ型分布统计参数和GEV型分布统计参数代入文中绘点位置高精度计算公式,可分别计算出各站研究区降水数据P-Ⅲ型分布和GEV型分布的绘点位置高精度数值解。
[Abstract]:Under the influence of global climate change and aggravation of human activities, flood disaster brings severe challenges to human living environment. Therefore, improving the accuracy of hydrological frequency calculation has important scientific significance and application prospect for water conservancy project planning, design and management. In the case of selected distribution line, the accuracy of hydrological design value estimation is closely related to the selection of the method of calculating the location of the plot point. In this paper, the research progress of hydrological frequency analysis at home and abroad is reviewed, and a new method for calculating the location of hydrological sequence drawing points is systematically studied. The main research contents are as follows: 1) based on the order statistics mathematical expectation value principle and the unbiased point position principle. The mathematical expected value formulas of order statistics for P- 鈪，

本文编号：1965193