特大暴雨重现期不确定性对抽水蓄能电站暴雨频率计算成果的影响

抽水蓄能电站暴雨频率计算中常遇到特大暴雨,特大暴雨重现期存在不确定性。为此,提出了特大暴雨重现期不确定性的确定方法,并研究了其对暴雨频率计算成果的影响。应用实例结果表明:假定的特大暴雨重现期越长,设计暴雨越小,且减小幅度逐渐降低,应加强对特大暴雨重现期的调查考证,尤其是在200 a内;设计暴雨中适线法成果最大,矩法次之,线性矩法最小,且适线法成果比矩法成果大10%~20%,故可采用适线法推求的设计暴雨成果作为抽水蓄能电站的采用值。

变化环境下基于回归分析的非一致性水文频率计算方法

基于非一致性水文频率计算原理的频率计算方法,存在确定性成分参数选取主观性强,无法反映多影响要素的问题。提出了变化环境下基于回归分析的非一致性水文频率计算方法,将该方法应用在鄱阳湖水位非一致性频率计算中。结果表明:鄱阳湖年均水位序列呈现出下降的趋势,枯水期出现的频率有所提升,重现期缩短,导致鄱阳湖干旱情况频发。分析结果与鄱阳湖实际的水位状况较为一致,该方法具有较好的可行性和可靠性。

河流生态径流计算的逐月频率计算法

界定了生态径流、最小生态径流、最大生态径流、适宜生态径流的概念,提出了一种新的河流生态径流计算方法——逐月频率计算法,指出了方法的优缺点以及适用范围。以计算洛阳市境内伊河的栾川站和龙门镇站生态径流为例,说明了计算过程,同时用Tennant法作对比。结果表明:运用新的逐月频率计算法比用以往的逐月频率计算法得到的适宜生态径流过程径流量要大,河流的生态状况更好,更有利于河流自身的生态健康和河流周围生物栖息地的保护。

变化环境下非一致性年径流序列的水文频率计算原理

由于受频繁人类活动和气候变化的影响,用于水资源评价计算的天然年径流量序列失去了一致性.为了适应变化环境对水文频率计算的要求,提出了基于时间序列分析的非一致性年径流序列的水文频率计算原理,包括假设前提和一般方法.该方法假设非一致性水文序列由相对一致的随机性成分和非一致的确定性成分两部分组成,采用成因分析法与统计分析法分别对确定性成分和随机性成分进行识别与检验,并对确定性成分进行拟合计算,对随机性成分进行频率计算;根据时间序列分析的分解与合成理论,将确定性的预测值和随机性的设计值进行合成,得到过去、现在和未来不同时期合成序列的频率分布.

Excel在水文频率计算中的应用

为了完善现有水文频率计算软件,针对该软件存在的不足,巧妙地应用Excel表格及图形处理功能,首次开发了Excel水文频率计算软件。该软件的最大特点是根据水利水电工程设计的不同需求,在A3、A4、B5等不同规格的打印纸上,输出横向或纵向的各种比例的水文特征值频率曲线图,操作简单易学,而且输出的成果可以直接制版,成品制作的效果很好。

基于EXCEL的水文频率计算软件开发

以W indow s XP,M icrosoft EXCEL和VBA为开发环境,研制了一套集绘图与计算于一体的水文频率分析软件,其中包含了常用的Γ分布、极值分布、正态分布和对数正态分布4种频率分布线型。该软件采用矩法初估水文系列的均值和变差系数(CV),采用权函数法初估偏态系数(CS),既可进行单水文要素的频率分析,也可进行多水文要素的频率曲线合成。

基于希尔伯特-黄变换的非一致性洪水频率计算方法——以西江大湟江口站为例

西江流域由于大量兴建堤防工程而导致天然河道洪水槽蓄关系发生了改变,进而使得洪水序列失去了一致性。针对西江洪水归槽问题,提出基于希尔伯特-黄变换的非一致性洪水频率计算方法,该方法假设非一致性年最大流量序列由非一致的确定性成分和相对一致的随机性成分两部分组成。将该方法应用于西江大湟江口站,结果表明:(1)1953-2008年最大流量序列经Hurst系数变异分析方法诊断为中变异,说明该序列不满足一致性的要求;(2)同频率同重现期情况下,过去、现状和未来三个时期的最大流量呈增长趋势;(3)Cv在过去(1953年)、现状(2008年)和未来(2015年)三个时期的评价结果为:0.334、0.257、0.25,呈减小趋势,说明年最大流量在多年情况下变化浮动减弱,洪峰流量趋于稳定波动。(4)浔江堤防大湟江口站现有堤坝的防洪标准在过去能达到10年一遇的防洪标准,但现状和未来达不到10 a一遇的要求;(5)典型洪水重现期呈逐年缩短的趋势;(6)相同区间范围内的洪水,过去、现状和未来条件下的洪水发生的概率呈增加趋势。

一种新的水文频率计算方法

简要介绍了当今先进的科学与工程计算软件MATLAB。分析探讨了使用MATLAB进行水文频率计算的原理:借助伽玛分布,采用极大似然法估计P-III型分布的参数;用伽玛累积分布函数计算理论频率;普通频率坐标转化为其位置坐标的方法;以人机交互的方式通过屏幕配线确定模型的参数。最后,通过一个实例说明了水文频率计算的具体方法。应用MATLAB进行水文频率计算,不仅语言简洁、容易操作,而且计算速度快、精度高,并具有较好的实用性和通用性。

历史洪水不确定性对洪水频率计算成果的影响

历史洪水在洪水频率计算中起到了重要作用。估计的历史洪水数量及其重现期均存在不确定性(与真值偏离),以统计试验法研究了不确定性对洪水频率计算成果的定量影响。结果表明:在多数情况下,即使历史洪水存在不确定性,但积极作用是主要的;在历史洪水存在不确定性情况下,以概率权重矩法估计的参数稳健性优于优化适线法。

趋势变异条件下非一致性洪水频率计算方法的择优比较分析——以洞庭湖区弥陀寺站为例

受到全球气候变化和大规模人类活动等变化环境的影响,特别是长江三峡水库、葛洲坝电站等大型水电工程的兴建,洞庭湖区各站点的洪水序列发生了变异,并引发了洪水频率分布的非一致性问题。以洞庭湖区内弥陀寺站为例,采用线性趋势、非线性趋势、小波分析及希尔伯特-黄变换四种考虑趋势变异的非一致性洪水频率计算方法推求了年最大洪峰流量的频率分布,并进行了四种方法的择优比较分析。结果显示弥陀寺站年最大洪峰流量序列的均值存在显著下降趋势变异,四种方法推求的过去和现状条件下频率曲线的差异较小,而对未来时期的预测差异较大;经择优度计算与比较分析,基于非线性趋势方法所得结果为最优,且进一步得出年最大洪峰流量的频率分布在过去、现状和未来三个时期存在显著的差异,将直接影响洞庭湖区内弥陀寺站附近堤防的安全评价和区域防洪规划。

GA适线法软件设计在水文频率计算中的应用

提出用遗传算法实现水文频率计算参数优化的新方法，给出了遗传算法的具体寻优步骤以及软件设计的新思想．仿真研究的结果表明该优化算法搜索效率高，具有很强的鲁棒性．

基于TFPW-MK-Pettitt和EEMD的非一致性水文频率计算方法

近年来,受气候变化及人类活动的影响,使水文情势发生变化,导致频率计算中水文资料不再满足一致性的前提假设。为进行非一致性条件下的水文频率计算,提出基于TFPW-MK-Pettitt和EEMD的非一致性水文频率计算方法,首先应用去趋势预置白Mann-Kendall-Pettitt方法对水文序列进行一致性检验;其次应用EEMD方法对非一致水文序列进行修正;最后对修正的序列进行水文频率计算。统计试验和实例证明,TFPW-MK-Pettitt方法适用于我国水文序列的一致性检验;该方法运用于1956～2012年宜昌站径流序列,检验出有下降趋势;运用EEMD方法对该序列进行修正后,频率计算得出各设计值较未修正的设计值小10%左右。

考虑界面滑移效应的组合梁自振频率计算的修正折减刚度法

为建立考虑界面滑移效应的组合梁自振频率实用计算方法,将静力折减刚度法与基于Euler梁模型的理论解析结果进行对比,揭示了静力折减刚度法计算组合梁自振频率的局限性。提出了组合梁自振频率计算的修正折减刚度法,拓展了静力折减刚度在动力计算中的适用范围,且有效统一了考虑滑移效应的组合梁静、动力分析中刚度的计算。基于4根跨度3.8m的简支钢-混凝土组合梁的模态试验结果,对修正折减刚度法进行了验证,结果表明:相比于静力折减刚度法,修正折减刚度法在组合梁自振频率计算中的适用范围更广,且计算精度更高;修正折减刚度法的计算精度与解析公式较为接近,且该方法是通过对广为接受的静力折减刚度法进行修正而得到,相比于解析方法更易被工程设计人员接受。

基于MATLAB GUI技术的水文频率计算

结合MATLAB的GUI技术制作了水文频率计算的图形化界面,实现了人机交互操作、进行分布函数的参数计算、频率曲线绘制、给定频率设计值的查询等功能。应用结果表明:运用该系统进行水文频率分析,可以迅速地计算出不同分布参数、频率曲线的离(残)差平方和,同时能够得到清晰的频率曲线,大大降低了水文频率计算的工作量,提高了工作效率;在计算机图解配线的过程中加入人工适线的功能,将进一步提高该系统的实用性。

城市设计暴雨频率计算问题

城市设计暴雨，具有历时短、设计标准较低的特点，与常用的频率计算方法不尽相同。简述了暴雨系列的取样问题；改正了与经验频率有关的计算公式；提出以经验适线法来拟合暴雨系列是反Ｓ形的分布；比较了推求设计暴雨的几种方法，认为超定量综合法有偏于安全的结果；列述了我国一些城市的暴雨强度公式，其中的参数无一定的规律性，期望进一步工作，在点面上进行协调。

计及横向耦合的细杆纵振动固有频率计算

对传振杆的固有频率进行修正，是提高振动系统工作效率的重要手段。采用能量法，通过分析横向耦合对振动系统动能的影响，推出了变截细面杆纵振动固有频率的修正公式。给出了两种常用传振杆纵振动固有频率的表达式，并进行了具体的计算和比较。

水文频率计算中对数Γ分布的应用

简述了对数Γ分布的统计特性和不同CS／CV值时模比系数Kp的制作方法。介绍了估计参数的矩法、混合矩法和适线法。文中认为，可以用水文资料的原系列直接进行频率计算，以避免对数变换引起的误差；并且，可将该型分布作为比较线型，用于进一步的分析研究中。

水文频率计算成果的合理性分析

强调了水文频率计算中对统计参数和设计值进行综合平衡和合理性分析的重要性。文中主要取降水量资料为例,发现用数学方法计算的Cv和Cs/Cv有不同程度的不规则性趋势,须经适当调整后才能取用。对目前采用的适线法的思路和方法作了说明,并指出在同一张概率格纸上绘制不同历时水文系列频率曲线的必要性,以更清楚地看到曲线有否相交和其他不合理的情况。本文只对时间上的合理性分析做了叙述,尚需在空间上做出分析,才能使计算结果更为完善。

非一致水文序列频率计算方法应用效果比较分析

受气候变化与人类活动等因素的影响,水文要素时间序列频率计算的一致性假设难以满足,需要寻求一套适合非一致性水文序列计算的方法。收集了寸滩水文站资料,利用回归分析、Mann-Kendall法进行趋势分析,采用滑动T与Lee-Heghinian法进行突变检验。通过对非一致序列修正后进行频率计算和直接基于非一致序列进行频率计算2种方法进行对比研究,探索了不同处理方法的应用效果。结果表明:2种方法均能提高频率计算成果的可靠性。对于样本容量比较大的序列,2种方法处理效果相当;当样本容量比较小时,修正方法更实用,但改善程度有限,资料代表性对计算成果影响也很显著。实际工作中应尽量扩大样本容量,提高资料代表性,对具有一定趋势变化的序列进行一致性修正。

水文频率计算中统计参数的不确定性

采用资源生成的方法，在指定总体为Γ分布的情况下，模拟多个水文系列，用优选搜索法，计算系列长度为２０、５０和１００时的统计参数。分析结果表明，在同一条件下，统计参数有一定的变化幅度，即表现出它们的不确定性程度。实际工作中，所掌握的仅是较短期的水文系列，含有较大的不确定性，对系列的代表性分析和结果的合理性检查，十分重要。