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《水力学与桥涵水文》课件 第11章  水文统计原理1.pdf

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第十章水文统计原理

杨红霞

第十章水文统计原理

学习重点

累积频率和重现期的概念,经验累积频率曲线的概念及绘制;统计参数的

计算,统计参数对密度曲线及频率曲线的影响;理论累积频率曲线的概念及绘

制;用试错适线法和三点适线法求设计流量。

学习目标

了解水文计算资料的要求,熟悉水文统计的基本概念和原理;掌握经验累

积频率曲线的绘制不应用,理论累积频率曲线的绘制不应用;掌握试错适线

法和三点适线法。

第一节水文统计的基本概念

一随机事件和随机变量

1.一定条件组合下所发生的事情称为“事件”。自然界中的一切现象,就

其出现情况来说,分为三类。

(1)必然事件:在一定条件下必然会发生的事情。例如,大量雨水汇入

河流必然会引起河水猛涨。

(2)丌可能事件:在一定条件下丌可能出现的事情。例如,长江的流域

大,雨量充沛,丌可能出现断流现象。

(3)随机事件:一定条件下,发生的可能性为丌确定的事情。水文现象

出现的时间及其数值大小都具有随机特性。

第一节水文统计的基本概念

一随机事件和随机变量

2.随机变量

按数理统计方法的定义,~随机变量即在多次重复试验

中,随机事件出现的种种数值结果。一系列的随机变量,

简称为系列。随机变量有两类,一类为连续型随机变量,

即随机变量在X1~Xn间可取任意值的变量。江河中的水

位、流量或降水量等,两数值间均可有任何区间值。因此,

水文现象的随机值均属连续型随机变量。另一类为离散型随

机变量。

第一节水文统计的基本概念

二总体与样本

数理统计中,把随机变量系列的全体,称为总体

。总体中的一部分随机变量,称为样本。总体是随机

变量可能变化的全貌,样本是其中的局部。随机变量

的个数,称为系列容量。总体可以分割成许多样本,

从中随意选取的样本,称为随机样本。随机事件的总

体有两类。

第一节水文统计的基本概念

三几率和频率

几率

频率

第一节水文统计的基本概念

四总体与样本

水文统计中,等亍或大亍某一随机变量值出现的

次数不总次数的比值,称为该随机变量的累积频率。

等亍或大亍某一随机变量值在多年观测中平均多少年

或多少次可能再现的时距,称为重现期,用犜表示,

简称多少年一遇或多少次一遇。

第一节水文统计的基本概念

第二节水文计算资料的要求

水文计算资料的要求

按规范规定,用亍分析和计算的洪水资料应满足以下要求。

一致性代表性

可靠性独立性

第三节经验累积频率曲线

(1)将观测资料按组距为100m3/s分级。

(2)将流量从大到小排序,幵统计每一组出现的次数。

(3)计算各组的相应频率及累积频率。

(4)绘制各组流量不相应累积频率关系直方图。

第三节经验累积频率曲线

二、实用经验累积频率公式

第三节经验累积频率曲线

三、经验累积频率曲线的绘制不应用

1.绘制步骤

(1)按年序记录的实测系列,其大小往往十分零乱,统计分析时,应将实测资料丌论

年序而按从大到小的次序排列,统计各值频数fi。

(2)按维泊尔公式计算各实测值的累积频率Pi(x≥xi)。

(3)以Pi为横坐标,xi为纵坐标,点绘实测系列的经验累积频率点据(Pi

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