基于线性矩法的珠江三角洲区域洪水频率分析

采用线性矩法及珠江三角洲19个水位站近50 a的年最高实测洪水位,在水文站点一致性分析及水文相似区鉴别的基础上,进行区域洪水频率计算及空间特征分析.结果表明:整个珠江三角洲可划分为3个水文相似区,其形成动力机制各不相同;3个水文相似区和非相似区的最佳分布函数各自不同;整个区域的洪水频率分布自上游(内河地区)到下游(沿海地区)逐渐减小,证明外海地区比上中游等其他地区面临更大的洪涝灾害威胁.

极值分布和P-III型分布线性矩法在区域洪水频率分析中的检验

以江西省和福建省的86个水文站的年最大洪水资料为样本,在成因水文分区———模糊聚类法的基础上,采用线性矩区域综合方法进行区域洪水频率分析,并选用两种区域洪水分布线型:通用极值分布(GEV)、P-III型分布来检验这两省的洪水特性。结果表明,P-III型分布优于GEV分布。

基于支持向量机回归的区域洪水频率分析

区域洪水频率分析是解决无资料地区设计洪水计算的重要方法之一。在过去的研究中,区域洪水频率分析主要基于经验方法以及传统的指标洪水法。随着数学理论的完善和人工智能算法的提出,越来越多的非线性模型逐渐应用于解决区域洪水频率分析的问题。在该背景下,提出了一种基于支持向量机回归(Support Vector Regression,SVR)的方法,并将其应用于湘江流域区域洪水频率分析,将分析结果与传统回归手段的计算结果进行对比分析。结果表明:与传统指标洪水法相比,SVR算法能基于较小的样本量对无资料地区设计洪水作出更加稳健的估计,为无资料地区设计洪水的估算提供了一种新思路。

基于指标洪水法的江西省区域性洪水频率分析研究

为进一步研究资料短缺流域设计洪水推求这一工程水文分析计算领域的难题,探索新的可行方法和途径,收集整理了江西省117个水文测站的年最大洪峰流量序列。基于指标洪水法进行了区域性洪水频率分析,推求了江西省九个水文分区的区域性洪水频率综合增长曲线。结果表明:与单站设计洪水成果相比,指标洪水法计算的区域性洪水频率设计成果总体较好,可作为常规的水文比拟法、地区综合法等方法的重要补充。研究成果可为中国中小流域设计洪水推求提供参考依据。

陕北黄土高原无资料地区洪水特征值分位数估算方法研究

数据短缺是制约陕北黄土高原区科学防御洪水灾害的关键性因素,探索数据短缺区域的洪水特征值分位数估算方法具有科学意义。以榆林市28个水文站点的实测最大一日流量(MDF)的分位数为响应变量,以集水面积、淤地坝控制面积、水文站点的经纬度等12个指标为解释变量,研究了线性CCA与非线性NLCCA两种同质区域识别方法与线性MLR和非线性GAM两种区域水文分位数估计方法交叉耦合所形成的4种区域洪水频率分析模型的估算效能,并评价了其在陕北黄土高原的适用性。结果显示,NLCCA-GAM凭借其非线性优势,相比其他耦合模型(CCA-MLR、NLCCA-MLR、CCA-GAM)具有更高的精度和鲁棒性,可作为陕北黄土高原无资料地区洪水特征值分位数的最优估计方法。

基于层次贝叶斯法的无资料地区洪水频率分析

为验证层次贝叶斯法应用于无资料地区洪水设计值估计的可行性,构建了基于GEV分布-层次贝叶斯法的区域洪水频率分析模型;建立了GEV分布参数与空间协变量的回归关系,用于站点间的信息融合以及无资料地区参数推理;采用基于Metropolis-Hastings抽样的MCMC方法对参数和超参数的后验分布进行求解,通过超参数的随机样本与协变量的回归关系估计无资料地区的洪水设计值及其置信区间。将此方法应用于淮河流域17个水文站年最大流量数据,并以其中2个站点为交叉检验站点用于无资料地区洪水频率推求,结果表明层次贝叶斯法的结果优于指标洪水法的结果,为无资料地区洪水设计值估计提供了新途径。