【摘要】：我國的防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)估算的一個(gè)重要依據(jù)是洪水頻率計(jì)算,其理論基礎(chǔ)是假定這些水文極值事件是獨(dú)立抽自同一總體的隨機(jī)事件,然后對足夠長的水文事件(洪水或降雨)序列進(jìn)行水文頻率計(jì)算。研究表明,中國大部分地區(qū)的洪水由暴雨所致,根據(jù)暴雨頻率分析計(jì)算間接推求設(shè)計(jì)洪水是最為常用和有效的方法。地區(qū)線性矩法(Regional L-moments Analysis,RLMA)是目前最先進(jìn)的頻率估算方法,但是由于上下游測站流量相關(guān)關(guān)系太高,加之流量資料受下墊面和人類活動影響顯著,流量資料的一致性難于得到滿足,限制了應(yīng)用地區(qū)線性矩法于洪水流量頻率分析的前景。由于暴雨資料分布面廣、受人類活動影響小,加之降雨一徑流模型已經(jīng)研究的相當(dāng)成熟,因此應(yīng)用地區(qū)線性矩法于暴雨頻率計(jì)算的前景就逐漸受到推崇。自上世紀(jì)90年代起被廣泛應(yīng)用于美國以及一些國家的防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的分析計(jì)算中；我國近年也在太湖流域暴雨頻率分析中成功地采用推廣了這一水文氣象途徑的頻率計(jì)算方法,積累了實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。美國和我國研究結(jié)果表明,區(qū)域途徑的暴雨頻率分析方法求得的頻率估計(jì)值比單站暴雨頻率分析方法的結(jié)果更準(zhǔn)確、可靠。但是,如何把研究區(qū)劃分成幾個(gè)或數(shù)十個(gè)水文氣象一致區(qū)卻不是很容易的事,因此,確定“同一水文氣象分區(qū)”成為區(qū)域頻率分析計(jì)算所要解決的第一大課題。 本文以太湖流域96個(gè)站點(diǎn)的年最大日雨量序列為研究資料,對不同分區(qū)方法進(jìn)行探討,采用水文氣象途徑分區(qū)法和傳統(tǒng)的聚類分析法分別對其進(jìn)行一致區(qū)的劃分研究。研究結(jié)果表明,無論是在分區(qū)后的一致性和不和諧檢驗(yàn)結(jié)果的合理性比較,還是在采用地區(qū)線性矩法估算的百年一遇的頻率估計(jì)值的準(zhǔn)確度的比較,都證明水文氣象途徑的分區(qū)結(jié)果優(yōu)于傳統(tǒng)的聚類分析法；區(qū)別在于,水文氣象途徑的分區(qū)法著重考慮各站水文頻率曲線的“同分布”的條件,而聚類分析法重點(diǎn)考慮數(shù)理統(tǒng)計(jì)上的相似性、相近性,與實(shí)際的水文特性不符。另外,本文以水文氣象途徑分區(qū)的結(jié)果為例,采用地區(qū)線性矩法推求了一致區(qū)內(nèi)精確度和可靠性較高的不同重現(xiàn)期下的頻率估計(jì)值。 然而,研究發(fā)現(xiàn),由于站點(diǎn)分布疏密不均、資料序列長短不一、統(tǒng)計(jì)特性各異和局部地形等等影響因素,地區(qū)分析法的分區(qū)邊界地帶總是存在嚴(yán)重程度不一的頻率估計(jì)值“梯度”問題,即頻率估計(jì)值在各個(gè)分區(qū)交界處出現(xiàn)空間不連續(xù)的現(xiàn)象,這也是美國NOAA的水文氣象設(shè)計(jì)研究中心(HDSC)在美國暴雨頻率圖集更新(Updates)中尚未解決的課題。因此,本文又針對地區(qū)線性矩法產(chǎn)生的頻率估計(jì)值的空間分布不連續(xù)問題進(jìn)行探討研究,提出一種往返兩次空間插值的方法對頻率估計(jì)值進(jìn)行空間平滑校正。實(shí)例研究結(jié)果表明,經(jīng)過這種平差法校正的研究區(qū)內(nèi)各個(gè)站點(diǎn)的頻率估計(jì)值的經(jīng)驗(yàn)頻率與理論概率更加接近,頻率估計(jì)值的空間分布也更加合理。
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【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：P333.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2475354