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1.
基于Copula函数原理,利用武江流域实测水文资料,以广义GDP为洪峰洪量边缘分布,构建了流域组合变量Copula概率分布模型,分析了洪峰与洪量、洪量与洪水历时、洪峰与洪水历时的联合概率分布,绘制各种变量组合下的联合分布图及重现期等值线图,并比较了同重现期条件下,洪水单变量设计值与多维联合设计值的区别。结果表明:广义GDP分布能很好的描述洪峰、洪量边缘分布,而基于广义GDP分布和指数分布构建的两变量Copula联合概率分布模型不限定变量的边缘分布,对各种类型的水文变量联合分布拟合效果较好;能全面反映洪水各特征属性不同等级下的联合发生频率,对同一频率下联合分布推求的洪水设计值比单变量设计值偏于安全。基于Copula函数的组合变量概率分布模型描述洪峰流量、洪量、洪水历时等特征的联合分布,较为全面地反映组合特征的洪水发生的概率和重现期,进一步反映洪水风险。 相似文献
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世界众多江河洪水超定量(POT)系列门限值已发生变化,门限值选取不当会影响频率分析合理性.结合历史洪水资料,采用洪水POT理论分析变化环境下武江门限值响应规律及影响.结果表明:武江流域下垫面植被和径流系数在1991年明显改变,变化环境下不仅洪水门限值显著增大,且超过特定量级洪水的发生次数也在增加,POT模型能捕捉洪水在量级和发生次数方面的变化信息.分别选用变化环境前后门限值来推算设计洪峰,当重现期大于200年时,坪石站差异度达19.21％,犁市站达8.12％以上.选用变化环境后高门限值可有效提高线型对大洪水的拟合程度和设计洪水计算精度. 相似文献
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现行分期设计洪水模式估算的分期设计洪水值均小于或等于年最大设计值,达不到规定的防洪标准。采用Gumbel-Hougaard Copula函数描述两个分期的分期最大洪水之间的相关性结构,并构造边缘分布为P-Ⅲ分布的分期最大洪水联合分布,建立分期最大洪水与年最大洪水的关系式,讨论分期设计洪水频率与防洪标准应满足的关系,探讨能够满足防洪标准的新的分期设计洪水模式。应用示例表明,新模式主汛期设计值相对年最大设计值小幅度增加,而非主汛期设计值则小于年最大设计值,既满足不降低防洪标准的要求又能够起到优化设计洪水的作用,为分期设计洪水研究提供了一条新的思路。 相似文献
4.
世界众多江河洪水超定量(POT)系列门限值已发生变化,门限值选取不当会影响频率分析合理性。结合历史洪水资料,采用洪水POT理论分析变化环境下武江门限值响应规律及影响。结果表明:武江流域下垫面植被和径流系数在1991年明显改变,变化环境下不仅洪水门限值显著增大,且超过特定量级洪水的发生次数也在增加,POT模型能捕捉洪水在量级和发生次数方面的变化信息。分别选用变化环境前后门限值来推算设计洪峰,当重现期大于200年时,坪石站差异度达19.21%,犁市站达8.12%以上。选用变化环境后高门限值可有效提高线型对大洪水的拟合程度和设计洪水计算精度。 相似文献
5.
《地下水》2021,(4)
以阿克苏河流域洪水为研究对象,通过调查洪水成因、类型、时空分布进行分析,并结合分期设计洪水成果,分析各分期洪水的统计参数和同频率设计值的年内变化规律,与年最大洪水的统计参数和同频率设计值进行比较,评价设计成果的合理性。结果表明:阿克苏河洪水源自托什干河和库玛拉克河两大支流,洪水成因主要是冰雪消融、冰川突发洪水和局地暴雨;洪水类型多样化,主要分为冰雪消融洪水、冰川突发洪水、暴雨洪水、暴雨及冰雪消融混合型洪水、冰雪消融与冰川突发洪水混合型洪水。年最大洪峰流量发生时间跨度大,最大洪峰流量从5-9月均有发生,6-的设计值均小于同频率下的年最大洪水,Cv与Cs均大于年最大洪水,计算结果较为合理。分析结果可为相关研究提供参考。 相似文献
6.
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 总被引：1，自引：2，他引：1
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。 相似文献
7.
采用频率分析法计算入库设计洪水时,需要通过相关分析将坝址洪水系列插补得到对应的入库洪水系列。常用的线性回归法假设两者满足线性关系且入库洪水系列服从正态分布,可能与实际情况并不相符。引入Copula函数构建坝址洪水与入库洪水的联合概率分布和条件概率分布,计算给定坝址洪水时入库洪水的条件最可能值和置信区间,提出了一种基于Copula函数的入库洪水插补新方法。三峡水库的应用实例表明:线性回归法得到的入库洪水值在坝址洪水量级较大时明显偏小,甚至稀遇洪水时不在90%置信区间内。所提方法能较好地反映坝址洪水与入库洪水的内在关系,不仅可以计算入库洪水的各种点估计值,而且能够定量评价估计的不确定性。 相似文献
8.
在防洪潮规划中洪潮遭遇分析尤为重要。以西、北江三角洲作为珠江流域感潮区域的典型区，运用Archimedean Copula函数构建了年最大洪水和相应48h内最大潮位、年最大潮位和相应48h内最大洪水两组联合分布，通过联合风险概率模型，计算了洪潮组合的风险概率。结果表明：较高重现期洪水遭遇较低重现期的潮位、较高重现期潮位遭遇较低重现期的洪水风险概率会更大。基于Copula函数的洪潮联合分布拟合较好，组合风险分析可靠，为珠江流域感潮河段防洪、潮工程的设计风险计算提供理论参考。 相似文献
9.
水文变量多特征属性的频率分析,以及各种水文事件的遭遇及联合概率分布问题需要采用多变量概率分布模型解决。总结了当前应用最广泛的几种两变量概率分布模型,对各种模型的适用性和局限性做了详细分析,并介绍了一种新的两变量概率模型——Copula函数。现有模型大都基于变量之间的线性相关关系而建立,对于非线性、非对称的随机变量难以很好地描述;大部分模型假定各变量服从相同的边际分布或对变量间的相关性有严格的限定,从而限制了其应用。Copula函数所构造的两变量概率分布模型克服了现有模型的不足,它具有任意的边际分布,可以描述变量间非线性、非对称的相关关系。作为一种用于构造灵活的多变量联合分布的工具,Copula函数在水科学领域具有广阔的应用前景。 相似文献
10.
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 总被引：6，自引：0，他引：6
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。 相似文献
11.
按照超阈值理论对洪水资料进行抽样,应用Copula函数分别建立了超阈值洪水洪峰、3d洪量和7d洪量与其发生时间的联合分布,得到了不同量级洪水在发生时间上的概率分布图,对水库汛期防洪调度运用具有一定的指导意义。同时,应用Copula函数建立了年最大超阈值洪水洪峰、3d洪量和7d洪量的联合分布,以此得到设计标准和校核标准的设计洪水,并通过同频率放大法得到了设计洪水过程线,该洪水过程线更符合水文现象的内在规律,展现了超阈值理论和Copula函数在水文洪水频率分析计算领域的良好应用前景。 相似文献
12.
Strong wind and rainfall induced by extreme meteorological processes such as typhoons have a serious impact on the safety of bridges and offshore engineering structures. A new bivariate compound extreme value distribution is proposed to describe the probability dependency structure of annual extreme wind speed and concomitant process maximum rainfall intensity in typhoon-affected area. This probability model takes full account of the case that there may be no rainfall in a typhoon process. A case study based on the observation data of typhoon maximum wind speed and maximum rainfall intensity in Shanghai is conducted to testify the efficiency of the model. Weibull distributions with two parameters are applied to fit respective probability margins, and the joint probability distribution is constructed by Gumbel–Hougaard copula. The fitting results and K–S tests show that these models describe the original data well. The joint return periods are calculated by Poisson bivariate compound extreme value distribution we have proposed. They indicate that typhoons with no rain have smaller joint return periods, and wind speed is the main factor which impacts the change of the joint return periods. 相似文献
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流域区间的治涝方案以及排涝设施的规模都与区间暴雨和外江洪水位的遭遇息息相关,因此需要研究区间暴雨与外江洪水位遭遇的风险规律.采用copula函数建立区间暴雨和外江洪水位的联合分布,用联合概率密度来描述两者遭遇的机率,提出了以遭遇为设计组合的排涝风险率和重现期的分析方法.实例研究表明,copula函数能够较好地模拟广东省阳山县区间暴雨与外江洪水位的联合分布;联合概率密度曲线表现为明显的正偏态分布,对于不超过10年一遇的暴雨,遭遇同频率的外江水位的机率最大;但对10年一遇以上的暴雨,最大遭遇机率的外江水位的重现期低于暴雨重现期;对任一排涝重现期,则有成反相关的区间最大暴雨和外江洪水位重现期的多种组合方案,且任一组合方案的暴雨重现期都大于排涝重现期. 相似文献
14.
Nibedita Guru Ramakar Jha 《Georisk: Assessment and Management of Risk for Engineered Systems and Geohazards》2016,10(2):135-145
Flood frequency analysis is a pre-requisite for setting up and safeguarding of many hydraulic structures, such as dams, barrages, check-dams, culverts and urban drainage systems. In the flood frequency analysis, partial duration series (PDS) may be considered when dealing with values exceeding certain limits causing floods. In fact, the PDS is capable of getting more information about extreme events than the annual maximum series (AMS). Additionally, an assumption that, the magnitude of the extreme events of a PDS is best described by a generalized Pareto (GP) distribution. The present work investigates the at-site flood frequency analysis to find the average number of peaks (λ) for modelling the PDS on the basis of the PDS/GP assumption and variability in the GP parameters coupled with the quantile estimation with an increase in the value of average number of peaks (λ) each year in the Mahanadi river system, Odisha, India. Also, to verify the PDS/GP assumption we tested seven different frequency distributions (Exponential, Gumbel, logistics, generalized extreme value (GEV), Lognormal (LN), generalized logistics (GL) and Pearson Type 3). Extensive daily discharge data collected from 23 gauging sites were used for the analysis. The results indicate precision and stability of GP distribution parameters for λ?=?4 for almost all the discharge sites. The peak flood estimated for various return periods in the Mahanadi river system using GP distribution is endowed with high correlation statistics for this λ value. 相似文献
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为了从实测洪水资料中获取更多的信息,提出PDS(Partial duration series)洪水频率分析模型并得到发展。介绍了PDS模型及其导出的AMS(Annual Maximal Series)模型的基本理论,综述了两种模型之间的比较研究。总结了PDS模型应用的关键技术,包括独立性判别、阈值的选取、超定量次数概率分布的选择。描述了PDS模型在区域洪水频率分析、PDS模型与贝叶斯理论结合研究的新进展,展望了PDS模型进一步研究的前景。 相似文献
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不同历时设计暴雨组合的风险率分析 总被引：1，自引：0，他引：1
基于Copula理论与方法,以广州1951~2010年的日降水为例,以最大日降水量为基准,构建最大日降水量(W1)与历时3日(W3)降水量,最大日降水量(W1)与历时7日(W7)降水量两个组合的联合概率分布模式。经择优检验建立了边缘分布为广义极值和P-III型的Gumbel-Hougaard Copula两变量联合分布。随之,推算了两个组合降水的同现重现期和设计暴雨值。最后,依据条件分布计算了在大于或小于年最大日降水量特定设计暴雨条件下超过历时3日或7日降水设计值的风险率。 相似文献
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Ali M. Subyani 《Arabian Journal of Geosciences》2011,4(5-6):817-824
In arid regions, flash floods often occur as a consequence of excessive rainfall. Occasionally causing major loss of property and life, floods are large events of relatively short duration. Makkah area in western Saudi Arabia is characterized by high rainfall intensity that leads to flash floods. This study quantifies the hydrological characteristics and flood probability of some major wadis in western Saudi Arabia, including Na’man, Fatimah, and Usfan. Flood responses in these wadis vary due to the nature and rainfall distribution within these wadis. Rainfall frequency analysis was performed using selected annual maximums of 24-h rainfall from eight stations located in the area. Two of the most applied methods of statistical distribution, Gumbel’s extreme value distribution and log Pearson type III distribution, were applied to maximum daily rainfall data over 26 to 40 years. The Gumbel’s model was found to be the best fitting model for identifying and predicting future rainfall occurrence. Rainfall estimations from different return periods were identified. Probable maximum floods of the major wadis studied were also estimated for different return periods, which were extrapolated from the probable maximum precipitation. 相似文献