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区域线性矩法在黄河下游洪水频率分析中的应用研究

朱惠玲  
【摘要】:随着我国国民经济的发展,洪水造成的危害越来越大。水利水电工程的设计例如大坝、溢洪道、公路、铁路桥、管道和城市雨洪系统等都需要以设计洪水频率为基础。而现在的实际情况是社会经济在不断发展,防洪标准确没有相应地提高,设计洪水计算方法的技术没有相应地更新。 线性矩法是在概率权重矩的基础上发展起来的用来估计洪水频率曲线参数值的一种新方法,具有较好的不偏性和稳健性。英国水文研究所在1999年重编《洪水估计手册》时,全面采用线性矩进行洪水频率分析计算。区域线性矩算法应用于美国年暴雨量频率的分析与计算,效果也较为理想,已经形成一整套完整的水文频率算法。 本文系统地介绍了线性矩理论和基于线性矩的区域频率分析的理论和算法及影响算法的因素。针对黄河下游八个站点运用区域线性矩法进行洪水频率分析。采用年最大流量序列,通过不和谐性检验(Discordancy Measure)和异质性检验(Heterogeneity Measure),认为该八个站点为一致性(homogeneous)区域,采用蒙特卡罗模拟(Monte Carlo simulation)、均方误差和实测数据检测三种方法对五种分布:广义逻辑斯谛分布(Generalized Logistic distribution,简称GLO),广义极值分布(Generalized Extreme Value distribution,简称GEV),广义正态分布(Generalized Normal or 3-parameter Log-Normal distribution,简称GNO),广义帕累托分布(Generalized Pareto distribution,简称GPA)和皮尔逊Ⅲ分布(Pearson Type Ⅲ distribution,简称PE3)进行检验,认为GEV分布是稳健的,并给出了区域设计洪水公式。 其中,在进行异质性检验时H出现负值,表明站点之间可能具有相关性,进行相关性检验之后,选用五个站点进行区域频率分析,确定GEV分布为该区域分布,设计结果同八个站点区域设计结果相差不超过5%,故仍然认为八个站点的区域是合适的。 根据部分时段序列设计洪水,通过检测同样认为该八个站点为一致性区域,分布函数为GNO分布,比较部分时段序列的洪水频率设计值和年最大序列洪水


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