含零值水文序列频率的计算原理与应用.pdfVIP

第32卷第5期 水文 V01．32No．5 2012年lO月 OFCHINA 0ct。2012 JOURNAL HYDROLOGY 含零值水文序列频率的计算原理与应用 宋松柏，康艳 (西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西杨凌712100) 摘 要：研究含零值水文序列频率的计算方法。应用条件概率和全概率公式，推导了含零值水文序列频 率的计算公式，两种方法的频率计算公式一致。同时，文中也给出了经验频率和理论频率计算方法及其 相应的计算步骤。通过3个含零值水文序列的实例计算，表明文中的计算公式可以灵活地选用目前常 用的频率分布，借助现有的统计计算函数包，不难获得相应设计频率的设计水文值。文中含零值水文序 列频率的计算具有严格的数学基础。以期为合零值水文序列频率的计算提供理论基础。 关键词：含零值水文序列；频率计算；条件概率；全概率 中图分类号：P333．9 文献标识码：A 文章编号：1000—0852(2012)05一0022一05 法在进行频率分析时．只需进行不含零值的部分序 引言 列的频率分析，然后，通过频率转换，把不含零值的 水文频率计算是进行水利水电工程规划、设计和 部分序列频率曲线转化为全系列频率曲线。这种方 运营管理的依据。实际中，干旱区往往出现枯水期月降 法实际上是全概率原理的应用，但是，国内现有的文 水量、月径流量为零。因而，常规水文频率计算方法无 献均没有叙述该法进行频率曲线转换的理论基础。 Ⅱ型乘法分布法假定水文要素的叠加现象遵循概率 法进行这类序列的频率计算。Jennings和Benson 乘法定理，考虑均值频率的信息，以参数为界，把频 (1969)，Woo和Wu(1989)，Wang和Sin曲(1995)等学者 提出了含零值水文序列的计算法㈣。这些计算法概括 率曲线分为首尾两部分，分别进行频率曲线的首部 起来有①首先在包含零值的所有样本点序列(全序列) 和尾部适线。它的基本出发点是用Ⅱ型乘法分布参 加上一个小水文事件发生值。然后按照常规的频率计 数在(0，l】和fl，∞)的分段特性拟合含零序列频率曲 算拟合这个序列。其缺点是对损失或破坏分析没有精 线。笔者认为含零值水文序列频率计算应该具有理 度上的改进和提高。②忽略零值。用剩余的非零值序 论基础。因此，本文根据概率论原理，从条件概率和 列进行频率计算。它的不足之处在于没有计算零值对 全概率公式出发。推导了含零值水文序列频率的计 全序列的统计分布贡献。③按照全概率法计算频率。这 算公式。通过实例研究，文中的计算公式可以灵活地 种方法克服了上述2种方法的不足。具有严格的数学 选用目前常用的频率分布．借助现有统计计算函数 基础，被国外学者广泛接受。④应用序次统计量(O卜 包，可减小频率计算的工作量，也使其计算能够建立 der statistics)构造全序列分布。这种方法具有概念清在严格的数学基础上，以期为含零值水文序列频率 晰和严格的数学基础支撑特点。⑤采用线性动力扩散 计算提供理论技术支撑。 ofaline撕zed 单位脉冲响应(Unitimpulseresponse 1 含零值水文序列频率的条件概率计算 kinematic diffusion)建立全序列分布。20世纪80年代 以来，我国一些学者进行了含零值水文序列的计算方