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[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
宋松柏 康艳
【目的】研究3种智能优化算法在设计洪水频率曲线适线中的适用性。【方法】根据我国水利水电工程设计洪水计算规范适线准则,应用模拟退火算法、遗传算法和模拟退火遗传算法,按照离(残)差平方和最小准则、离(残)差绝对值和最小准则及相对离(残)差平方和最小准则,进行了设计洪水频率曲线参数的优化估计研究。【结果】实例验证表明,与传统的目估适线法相比,上述3种优化算法对设计洪水频率曲线参数估计可取得理想的适线效果。【结论】智能优化算法是一种推求设计洪水频率曲线统计参数的新途径。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王俊珍 宋松柏
【目的】寻求用于陕北地区洪水频率分析的适宜方法,为该区水利防洪工程的设计建设提供支持。【方法】在介绍期望矩原理的基础上,选取陕北交口河、赵石窖、绥德、刘家河、张村驿及志丹6个水文站的洪峰流量资料,将期望矩法应用于陕北地区洪水序列参数估计中,计算设计洪水值,并拟合洪水频率曲线,利用累积相对偏差平方和评价所得洪水频率曲线对洪峰序列拟合效果,并与普通矩法拟合结果进行比较分析。【结果】利用期望矩法和普通矩法对陕北6个水文站洪水频率进行分析表明,用期望矩法估计的交口河、赵石窖、绥德、刘家河、张村驿及志丹6个水文测站洪峰流量序列的设计值与实测值累积相对偏差平方和分别为2.952,7.221,17.413,...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
侯芸芸 宋松柏 赵丽娜 王剑峰
【目的】考虑洪峰、洪量和历时之间的相依关系,应用Archimedean Copula函数,探讨洪水3变量的联合概率分布和条件概率分布,为水利工程规划设计和风险评估提供依据。【方法】以陕北地区窟野河流域神木水文站48年的洪水资料为例,选择拟合效果好的Copula函数计算洪峰、洪量和历时的联合概率分布、条件概率分布,并绘制相应的条件重现期图。【结果】Gumbel-Hougaard Copula函数拟合洪峰、洪量和历时的联合概率分布效果较好;得到不同条件组合下洪水事件的条件概率分布和相应的条件重现期,同时得到确定条件下的重现期均小于超过该条件时的重现期。【结论】Copula函数全面考虑了洪水特征量之...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王剑峰 宋松柏
【目的】针对指数分布在超定量洪水序列计算时存在适线灵活性不足的缺点,应用改进线性矩法和广义Pareto分布研究超定量洪水序列频率的计算问题。【方法】以陕西省延河流域无定河赵石窑站超定量洪水序列为例,采用Poisson分布拟合超定量洪水发生次数,用常规线性矩法和改进线性矩法估计广义Pareto分布参数,并分别进行超定量序列频率分析。根据复合极值理论,结合Poisson分布和广义Pareto分布获得年最大超定量洪水分布。采用Pearson-Ⅲ分布,对赵石窑站年最大洪水序列频率进行分析。选用离(残)差平方和最小值(OLS)准则对上述3种方法计算的洪水频率进行对比分析。【结果】改进线性矩法估计的OLS...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王怡璇 宋松柏
【目的】研究低删失样本部分概率权重矩在洪水频率分布参数估计中的应用。【方法】选取广义极值分布为总体分布线型,利用MATLAB编程实现参数数值求解,采用统计试验研究估计量统计特性,并以陕北地区主要水文站年最大洪峰流量系列为例进行频率分析。【结果】部分概率权重矩法在高分位数估计方面呈现出良好的有效性,在4种拟合效果评价标准下,删失样本下界F0=0.2时理论分布对大多数测站的洪水资料有较好的拟合效果。【结论】部分概率权重矩法可作为陕北地区洪水频率分布参数的估计方法,并可应用于以推求大重现期设计洪水为目的的洪水频率分析。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
胡素端 宋松柏
【目的】研究高阶概率权重矩在洪水频率分布参数估计中的应用,为推求洪水频率分布参数估计提供合理的计算方法。【方法】选取广义极值分布作为洪水频率分布模型,推求其高阶概率权重矩计算公式,利用MATLAB语言编程实现其参数的数值求解,并以陕西省赵石窑、绥德、安塞和鹦鸽4个水文站的年最大洪峰流量序列为例进行洪水频率分析。【结果】高阶概率权重矩可以较好地拟合序列中大洪水段的经验点据,计算得到了基于高阶概率权重矩的陕西省赵石窑、绥德、安塞和鹦鸽4个水文站的广义极值分布参数的估计结果,获得WLS准则下赵石窑、绥德、安塞和鹦鸽4个水文站推荐采用的高阶概率权重矩的阶数r分别为:r=4,5,6;r=4,5,6;r=...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
谢小平 席秋义 黄强 王义民 蔺蕾蕾
采用蚁群ACS改进优化算法求解了典型洪水同频率放大问题,构造了用于设计洪水过程求解的蚂蚁觅食概化结构图,并给出了具体求解思路和流程。通过实际洪水放大的计算,证实了该方法在洪水同频率放大优化模型中的合理性和有效性,并给出了下一步研究的方向及建议。
[期刊] 统计与决策
[作者]
欧阳资生 甘柳
洪灾风险分析中的一项重要内容是关于洪水频率分布的准确描述。文章首先基于指数回归模型给出了矩估计的门限值和样本点分割的选取原理和方法,然后利用MC方法,对Burr(1,1,1)、Frechet(1)、学生-t4等几种常见的极值分布进行模拟以验证模型,最后运用洞庭湖湖区周边四个水文观测站所观察到的洪水流量数据进行了实证分析,得到了洪水分布的尾指数估计。
关键词：
洪水频率分布 尾指数 矩估计差
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
冯民权 杨志
【目的】建立适合黑河下游地区的溃坝洪水演进的二维数学模型,为该水库的安全运行和调洪决策提供参考。【方法】根据天然河道复杂而不规则的地形特点,以及溃坝洪水的传播和运动特性,建立适合黑河下游地区高程跨度很大的溃坝洪水演进的二维数学模型;利用非结构化三角形网格,采用单元中心的有限体积法求解控制溃坝水流运动的二维方程;应用所建模型,对黑河金盆水库10 000年一遇入库洪水漫顶所致溃坝洪水(即工况1)进行数值模拟,分析不同时刻的水深分布图、流速矢量图以及淹没范围的变化过程;在此基础上,探讨100年一遇入库洪水延时遭遇10 000年一遇入库洪水工况(即工况2)下溃坝洪水的演进变化过程,分析该工况下淹没水深...
关键词：
溃坝洪水 二维模型 洪水演进 黑河
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
陈南祥 甘甜 杜青辉
【目的】将SCEM-UA优化算法应用于水文频率分布曲线优化适线法中,并与传统适线法进行对比,为水文频率分析提供方法支持。【方法】采用基于SCEM-UA优化算法的优化适线法,对长江流域宜昌水文站1974-2003年年最大流量数据进行水文频率分析,确定其理论频率曲线统计参数,计算离差绝对值和与离差平方和;利用同组数据,采用矩法、权函数法、概率权重矩法对其进行水文频率分析,并将结果与SCEM-UA优化算法所得结果进行对比。【结果】SCEM-UA算法离差绝对值和与离差平方和分别为23 481和33 734 707,均小于其余3种方法;利用SCEM-UA优化算法所得理论频率曲线与实测数据两端值的拟合效果...
关键词：
SCEM-UA 水文频率分析 优化适线法
[期刊] 自然资源学报
[作者]
叶长青 陈晓宏 张家鸣 朱爱萍 张丽娟
世界众多江河洪水序列形成的环境背景"一致性"已不复存在,传统极值流量分析的"极值理论"需修正。东江流域变化环境后,龙川和河源站年最大日流量序列M-K检验通过0.01显著水平,呈下降趋势。采用时间变化矩模型对年最大日流量序列作非一致性处理,选择5种分布线型、8种趋势模型共40种模型进行比较。结果表明,龙川站对数正态分布搭配CP趋势(均值和标准差相关且具有抛物线趋势)模型、河源站Gumbel分布搭配CP趋势模型拟合效果最优。水文情势变化后,传统洪水重现期概念应该被修正。基于传统频率分析方法得到的100 a一遇洪水设计值,均表现出其重现期由水利工程建设前小于100 a一遇变化到2000年后的大于40...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
宋松柏 康艳 荆萍
【目的】频率分析是估计水利水电工程设计洪水的主要方法,也是工程水文学的重要组成部分,一般采用与经验点据拟合较好的曲线来估计洪水设计值,其曲线参数的求解和适线准则密切相关,参数的计算精度直接影响着设计值。【方法】按照离(残)差平方和最小、离(残)差绝对值和最小、相对离(残)差平方和最小为适线准则,应用最小一乘法、最小二乘法和非线性模型参数估计改进法,进行了水文频率曲线参数的优化计算研究。【结果】通过实例验证,非线性模型参数估计法通过计算机反复的数值求解,可提高水文频率曲线的估计精度,避免了传统经验适线法的人为主观性。【结论】详细给出了规范(SL44-93)优化适线法离均系数以及对偏态系数的偏导数...
关键词：
水文频率 参数估算 非线性模型
[期刊] 西南农业学报
[作者]
李孟芮 敖天其 黎小东
[目的]利用地区线性矩法改进我国传统洪水频率分析的研究。[方法]基于地区线性矩法的基本思想和原理,对四川省进行水文气象一致区的划分,并且利用蒙特卡洛模拟检测获得各个一致区的最优频率分布线型,根据各个一致区的最优频率分布线型估算得到各个站点不同重现期下的暴雨频率设计值。[结果]四川省可划分为4个水文气象一致区,各个水文气象一致区的最优频率分布线型分别为1区为Wakeby分布,2区为广义极值分布(GEV),3和4区均为广义逻辑斯蒂分布(GLO)。研究表明四川省各个地区的降雨分布及其不均,水文气象一致区4区为主要的暴雨区,其次为一致区2区,这与四川省的降雨特点是一致的。[结论]地区线性矩法相比于我国传统的暴雨频率分析方法可以获得更为合理准确的设计值,可以为我国的防洪工程提供一定的参考和借鉴。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
李建江 滑水亮 吴杰 张凯
在云计算技术领域中,MapReduce能够帮助人们快速处理海量数据,因此在学术界以及工业界越来越受到重视。但是MapReduce在处理以文本为中心的应用时,中间结果中数据重复较多。针对该情况,已有的高频率缓冲(frequency buffering,FB)算法提出在环形内存缓冲之前添加哈希表,并将高频率键存储在哈希表中。该算法通过采样来实现,有额外开销并且统计出的高频率键并不一定准确。该文提出一种基于动态获取高频率键的MapReduce性能优化算法,通过在环形内存缓冲之前增加计数Bloom过滤器(counting Bloom filter,CBF)和哈希表,将高频率键动态地存储在哈希表中。该算法获得的高频率键更准确,同时大大减少了数据排序和磁盘I/O的开销。实际测试结果表明:该算法明显提高了作业的执行速度,比原始MapReduce提高17.04%,比FB算法提高9.31%。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
肖洁 罗军刚 解建仓 陈晨
【目的】研究洪水预报的多模型组合预报模式,丰富洪水预报的方式方法。【方法】将最优非负可变加权系数的组合预测方法应用于洪水预报中,分别建立最优加权组合预测模型和最优非负可变加权系数组合预测模型,以新安江模型、萨克拉门托模型、水箱模型和陕北模型为例进行组合预报,并用东洋河1982年8月的一场洪水实测流量值对2种组合模型进行了实例验证和比较。【结果】最优非负可变加权系数组合预测模型的3种误差指标均方误差(MSE)、平均绝对误差(MAE)和平均绝对百分比误差(MAPE)分别为18.394 0,51.317 2和0.131 4,明显小于最优加权组合预测模型的28.110 7,108.816 7和0.26...
关键词：
洪水预报 多模型 组合预测 东洋河
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