非参数统计在洪水频率分析中的应用与展望

介绍非参数统计方法在洪水频率分析中的应用现状及其进展,指出把地区信息和历史洪水信息纳入密度函数估计中、把水文的模糊性和灰色性纳入非参数统计模型中以及解决洪水频率曲线的外延等等,是非参数统计在洪水频率分析领域的发展方向．     

水文频率曲线绘制的Matlab程序设计

基于目估适线法,选用皮尔逊Ⅲ型频率曲线作为水文频率分布线型,在Matlab平台上编写三个M文件,分别实现海森频率格纸的绘制、频率曲线参数x軃、Cv的求解以及水文频率曲线的绘制。通过多次的适配,找到与实测水文资料配合较好的理想曲线的参数作为设计值并估算指定的水文特征值。并以某一水文测站24年的年径流实测资料为基础,检验了方法的正确性。为水文学中相关计算以及水文频率曲线的绘制提供了一种新的实现方法。     

气候变化对衢州水文站洪水频率分析的影响

以衢州水文站为研究对象,针对衢州水文站的年最大值序列,选择广义极值分布作为该站洪水频率分析的分布函数,使用30a滑动平均法对线性矩估计所得分布函数参数的变化趋势进行分析,通过研究气候变化对衢州水文站洪水频率分析统计参数的影响来研究水文流量序列对气候变化的敏感程度.研究结果表明,气候变化对频率分析分布曲线的参数有较大影响,从而影响最终设计洪水的数值.     

外秦淮河堤防水文失事风险分析

结合南京市外秦淮河堤防整治工程,放弃传统的堤防潮位频率曲线线型,采用频率统计分析的方法确定了外秦淮河堤防潮位频率曲线的线型为反高斯分布;根据该堤防现行洪水设计标准推求了反高斯分布参数λ和μ.基于推求的洪水位频率曲线,将堤防水文失事风险分为洪水漫溢风险和洪水漫顶风险.考虑洪水漫顶事件对堤防水文失事风险的贡献权重,分别建立了堤防洪水漫溢和洪水漫顶失事概率计算模型,求出外秦淮河堤防水文失事风险率为0.374%,能满足工程防洪要求.     

水文设计值的不确定性分析

指定设计重现期或频率的水文设计值为随机变数,有一定的分布规律,表明它有相应的不确定性.文章采用统计试验法,分析计算了频率P=0.01%～20%时水文设计值的统计参数,发现水文设计值不仅有随机的而且还有系统的偏差,系列愈短和偏态系数愈大时,其不确定性也呈愈大的趋势.为了减少不确定性,应尽可能延长系列,检查水文系列的代表性,对水文设计值在时空上作综合平衡分析,以期得到较为可靠的结果.     

模糊集及罰因子的权函数在水文频率曲线分析中的应用

一、概述水文随机变量的频率分析是水文地理、工程水文、水电规划等范围内广泛应用的重要课题,采用对水文随机变量绘制频率曲线图并进行适点配线的方法来确定变量的分布及其相应的统计参数。传统的适线方法尚存在以下弊端:1.工作量大;2.对曲线拟合的优劣无统一的定量标准;3.对不同精度的资料不能加以区别对待。特别当资料代表性较差时,分析成果更是因人而异。鉴此,本文提出一种电算算法,对频率曲线拟合度引入     

提高频率分析成果可靠性的有效途径—雨洪参数协调方法的探讨

目前水文界承认不同时段长度雨洪参数协调,是一条提高分析成果质量的有效途径,但在实际的频率分析中,目前尚无统一的参数协调准则.本文通过统计试验途径,对几种可行的协调方案作了比较.建议选用简便易行,适于规范化的“交点控制法”,在此基础上又提出一种更为合理的“高点综合法”.它除了具有上述优点外,还可以在协调过程中,考虑当地的雨量-历时-频率关系,综合多种历时雨量的资料系列进行适线,扩大了频率分析所依据的信息量,提高成果的精度,统计试验成果也表明这是一种有前途的方法.     

基于并行交叉遗传粒子群算法的水文频率参数估计

针对水文频率参数估计问题,提出了基于并行交叉遗传粒子群算法的水文频率优化适线方法.该方法从初始种群的产生和编码、算法的执行方式和数据融合,以及其中的PSO算法的惯性权重三个方面对传统算法进行了改进.为了验证该算法的性能,分别采用矩法、权函数法、概率权重矩法、线性矩法、GA、PSO和文中所提出的算法,对某水文站的年径流量进行了研究分析,得到了各个方法对应的水文频率曲线,实验结果表明:文中提出的并行交叉遗传粒子群算法较其它6种方法,可以得到更小的离差平方和,该算法得到的水文频率曲线可以很好地拟合实测数据.     

水文频率分析中的一种贝叶斯方法

在贝叶斯框架下将年洪峰分布参数θ＝ＣＳ／ＣＶ选作为随机变量，在对θ的地区分布进行一定概化的基础上给出了自区域信息估计θ先验分布的一种主观贝叶斯方法。同时对Ｐ－Ⅲ型总体下的贝叶斯频率计算问题进行了统计试验研究。结果表明，提高先验分布的估计精度会降低贝叶斯方法估计Ｘｐ的抽样误差，当样本容量较小时效果更明显。这对水文频率分析中使用贝叶斯方法具有一定的参考价值。     

频率计算中推求统计参数的一种新方法

提出了在洪水频率计算时适线法中最小二乘方的一种新的求解方法。并对其特性进行分析。该方法具有略去了绘制频率曲线的繁杂过程，而且保证了较高的计算精度，可实现计算机自力求解统计参数，计算手段十分方便。     

轴裂纹识别的频率法

利用有限元方法得出含裂纹光轴固有频率变化率的统计规律曲线，通过等高线截取识别出裂纹位置比及深度比，并由试验验证该方法的有效性。     

二维Γ分布参数与水文统计参数之间关系的研究

本文导出了W.F.kibble的二维Г分布密度函数中各参数与水文统计参数的关系,并作出了讨论。最后给出了应用实例。     

正态风频模型及其参数估算方法

对正态风频模型及其参数估算方法进行了详细的研究，发现该模型在平均风速偏低、中等及偏高的情况下都能比较准确地拟合实测风况的平均风速、标准基及平均风功率密度．通过几个地区实测风况的统计资料对理论计算进行检验，得到了比较满意的结果．     

结构加速度频响函数模型修正的Kriging方法

为提高结构频响函数模型修正效率,提出将Kriging模型引入优化过程,代替有限元模型进行迭代运算.基于频响曲线对应频率点处的响应值之差构造目标函数,并结合初选设计参数进行实验设计.根据实验设计结果进行各参数的灵敏度分析,进而筛选出模型修正的待修正参数,基于该参数及其响应构造Kriging模型,经检验有效的Kriging模型将参与模型修正过程.以GARTEUR飞机模型为算例,基于加速度频响数据进行模型修正,修正后模型不仅能复现检验点处频响曲线,还能成功预测结构局部修改后的频响曲线,证明了Kriging方法应用于频响函数模型修正的有效性.     

基于FRA的变压器绕组变形的分频段研究

变压器绕组在较高频率的电压作用下,每个绕组本身均可视为一个由线性电阻、电容、电感等分布参数构成的无源线性双口网络,通过对该双口网络的研究可以得到变压器绕组在各个频段的等效模型.频率响应分析(frequency response analysis,FRA)是变压器绕组分频段研究的主要方法.介绍了FRA的原理,分析绕组参数变化对不同频段频响曲线的影响,给出了变压器绕组在不同频段的具体等效模型.     

直线振动筛随机结构模态频率分析

振动筛在制造、安装等环节中不可避免地存在随机因素.本文基于随机结构模型对直线振动筛结构进行随机模态分析,给出了模态频率变异性的统计描述方法,研究了随机结构参数(橡胶弹簧弹性模量及密度、钢材弹性模量及密度)对振动筛模态频率的影响规律.结果表明:一阶矩意义下,橡胶弹簧弹性模量随机时对结构前三阶模态频率均值影响大,钢材密度随机时对结构高阶模态频率均值影响大;二阶矩意义下,橡胶弹簧弹性模量随机引起的前三阶模态频率相对其均值的动态偏离大,钢材弹性模量及密度随机引起的高阶模态频率相对其均值的动态偏离大;橡胶弹簧密度随机时对模态频率影响很小.对模态频率变异的灵敏参数分析得出:橡胶弹簧弹性模量随机时对低阶频率(前三阶)的相对均差系数及变异系数影响最灵敏.钢材弹性模量随机对高阶频率变异系数影响最灵敏,钢材密度随机对高阶频率的相对均差系数影响最为灵敏.     

洪水计算的新途径——古洪水研究

洪水频率分析常苦于资料太短,即使考虑历史调查洪水并作特大值处理,频率曲线的稀遇洪水部分定线仍然困难和不可靠.本文提出利用支流末端洪水平流沉积推算干流几千年前洪水以及由这些古洪水、历史(调查)洪水、实测洪水构成的不连序系列进行频率分析的方法.该法可使频率曲线最重要的稀遇洪水部分精度显著提高.     

单轴压力下岩爆倾向岩石的声发射特征

在电液伺服刚性试验机上,对某矿一种具有岩爆倾向的岩石进行声发射研究,得出了声发射参数与岩石应力-应变曲线对应关系.声发射数统计和声发射波形频谱分析结果表明在加载过程中,应力达到一定水平时声发射数发生突跳,声发射频谱由低频向高频发展,到一定应力水平后基本保持稳定,能量由低频向高频集中,声发射突跳点与主频转换点应力水平基本一致,这对硬岩矿山岩爆预报有一定的指导意义.