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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 鄭州市降水量極值分布研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 數(shù)理
- 大類(lèi)：
- 自然科學(xué)類(lèi)學(xué)術(shù)論文
- 簡(jiǎn)介：
- 討論了皮爾遜Ⅲ型分布等的性質(zhì)，采用矩法對(duì)參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，并通過(guò)皮爾遜適度檢驗(yàn)比較了它們的擬合效果。參照檢驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合以往對(duì)鄭州降水極值的研究，最后得出鄭州市最大日降水量較好的遵循Gumbel分布。由Gumbel分布預(yù)測(cè)出五十年一遇及百年一遇的降水量。研究成果加深了對(duì)鄭州市降水極值的變化規(guī)律認(rèn)識(shí)，對(duì)于城市防洪及工程設(shè)計(jì)與維護(hù)具有一定的參考價(jià)值。
- 詳細(xì)介紹：
- 利用鄭州市1951～2008年各年最大日降水量的記錄，運(yùn)用水文頻率分析法，找出鄭州市最大日降水量所服從的概率分布。討論了皮爾遜Ⅲ型分布、對(duì)數(shù)正態(tài)分布、Gumbel分布和Weibull分布的性質(zhì)，采用矩法對(duì)參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，并通過(guò)皮爾遜適度檢驗(yàn)比較了它們的擬合效果。參照檢驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合以往對(duì)鄭州降水極值的研究，最后得出鄭州市最大日降水量較好的遵循Gumbel分布。由Gumbel分布預(yù)測(cè)出百年一遇的降水量為184.55毫米，五十年一遇的降水量為166.78毫米。研究成果加深了對(duì)鄭州市降水極值的變化規(guī)律認(rèn)識(shí)，對(duì)于城市防洪及工程設(shè)計(jì)與維護(hù)具有一定的參考價(jià)值。
作品專(zhuān)業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 目的：建立并驗(yàn)證鄭州市最大日降水量較好的水文極值分布，加深對(duì)鄭州市降水極值的變化規(guī)律認(rèn)識(shí)，希望對(duì)于城市防洪及工程設(shè)計(jì)與維護(hù)提供有價(jià)值的參考。 基本思路：首先討論皮爾遜Ⅲ型分布等的性質(zhì)，采用矩法對(duì)參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，并通過(guò)皮爾遜適度檢驗(yàn)比較它們的擬合效果。參照檢驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合以往對(duì)鄭州降水極值的研究，得出鄭州市最大日降水量的最優(yōu)極值分布，運(yùn)用幾何分布等對(duì)鄭州市未來(lái)降水量進(jìn)行預(yù)測(cè)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 科學(xué)性：以皮爾遜Ⅲ型分布等常用的極值分布作為理論研究基礎(chǔ)，利用矩估計(jì)法估計(jì)其中的參數(shù)，對(duì)鄭州市降水極值有科學(xué)的預(yù)測(cè)作用。 獨(dú)到之處：選取數(shù)據(jù)時(shí)以每年的日最大降水量為研究對(duì)象，運(yùn)用極值分布預(yù)測(cè)出了未來(lái)時(shí)間內(nèi)發(fā)生暴雨的概率，與以往的以每年的降水量作為時(shí)間序列預(yù)測(cè)未來(lái)幾年的降水量相比，具有一定的獨(dú)到性。 先進(jìn)性：采用比較先進(jìn)的Gumbel極值分布，首次對(duì)鄭州市降水量進(jìn)行預(yù)測(cè)。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 1．采用水文極值分布中的皮爾遜Ⅲ型分布等四種極值分布，運(yùn)用矩估計(jì)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。 2.本研究打破了以往只以每年降水量來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)生降雨災(zāi)害的單一性，選用每年日最大降水量，運(yùn)用極值分布更能準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)出未來(lái)的日最大降水量概率，具有很好的創(chuàng)新性。 3預(yù)測(cè)了未來(lái)5年內(nèi)發(fā)生暴雨的概率很高，10年內(nèi)發(fā)生大暴雨的可能性較大。這樣對(duì)修建防洪工程和對(duì)農(nóng)田防洪或者抗旱有著極其重要的作用。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 利用鄭州市1951～2008年各年最大日降水量的記錄，運(yùn)用水文頻率分析法，找出鄭州市最大日降水量所服從的概率分布。討論了皮爾遜Ⅲ型分布、對(duì)數(shù)正態(tài)分布、Gumbel分布和Weibull分布的性質(zhì)，采用矩法對(duì)參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，并通過(guò)皮爾遜適度檢驗(yàn)比較了它們的擬合效果。參照檢驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合以往對(duì)鄭州降水極值的研究，最后得出鄭州市最大日降水量較好的遵循Gumbel分布。由Gumbel分布預(yù)測(cè)出百年一遇的降水量為184.55毫米，五十年一遇的降水量為166.78毫米。研究成果加深了對(duì)鄭州市降水極值的變化規(guī)律認(rèn)識(shí)，對(duì)于城市防洪及工程設(shè)計(jì)與維護(hù)具有一定的參考價(jià)值。
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
- 無(wú)
參考文獻(xiàn)
- 【1】金光炎．水文統(tǒng)計(jì)原理與方法[M]．北京：中國(guó)工業(yè)出版社，1964. 【2】金光炎.水文水資源分析研究[M].東南大學(xué)出版社.2003年9月. 【3】朱爾明.20世紀(jì)中國(guó)學(xué)術(shù)大典水利學(xué)[M].福建教育出版社.2006年7月. 【4】水利部北京水利科學(xué)研究院水文研究所．水文計(jì)算經(jīng)驗(yàn)匯編[C]．北京： 水利出版社.1958. 【5】水利水電科學(xué)研究院水文研究所．水文計(jì)算經(jīng)驗(yàn)匯編，第二集[C]．北京：中國(guó)工業(yè)出版社.1964. 【6】陳家琦編譯．蘇聯(lián)水文界關(guān)于水文學(xué)發(fā)展方向的學(xué)術(shù)爭(zhēng)論．水利譯叢[C]．1957. 【7】謝志清，姜愛(ài)軍等.長(zhǎng)江三角洲強(qiáng)降水過(guò)程年極值分布特征研究[J].南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào).2005，4：267～273. 【8】葉守澤，詹道江.工程水文學(xué)[M].中國(guó)水利水電出版社.2006年8月. 【9】金光炎.廣義極值分布及其在水文中的應(yīng)用[J].水文.1998，2：9～10. 【10】葛吉琦.用威布爾分布進(jìn)行水文頻率計(jì)算的探討[J].人民長(zhǎng)江.1990，2:18～25.
同類(lèi)課題研究水平概述
- 本次研究采用的方法是傳統(tǒng)的水文頻率分析法，水文頻率分析法約始于1880～1890年，美國(guó)的Herschel和Rafter首先應(yīng)用了頻率曲線(當(dāng)時(shí)稱(chēng)為歷時(shí)曲線)。 1921年，Hall設(shè)想用皮爾遜曲線族來(lái)配適水文資料。1924年，F(xiàn)oster提出了應(yīng)用皮爾遜型曲線的方法，并制成了離均系數(shù) 值表，給頻率計(jì)算帶來(lái)了方便，并得到廣泛應(yīng)用【2】。 我國(guó)最早研究，始于上個(gè)世紀(jì)30年代初期。須愷、周鎮(zhèn)倫，吳明愿、陳椿庭、謝家澤、黃萬(wàn)里、劉光文學(xué)者發(fā)表一系列論文，進(jìn)一步引進(jìn)歐美的工程水文計(jì)算方法，通過(guò)水文頻率分析途徑，研究北京等地的雨量和黃河的洪水等水文變量的變化特性。 1955～1956年，林平一、陳志愷組織一批水利技術(shù)人員，進(jìn)行洪水頻率計(jì)算方法的研究，結(jié)合我國(guó)的水文資料和實(shí)際情況，對(duì)已有的方法進(jìn)行比較和擇優(yōu)。 1976年華東水利學(xué)院等單位和1980年叢樹(shù)錚等相繼發(fā)表了應(yīng)用統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)法于水文頻率分析中的研究成果，他們用大量模擬資料對(duì)經(jīng)驗(yàn)頻率公式和各類(lèi)統(tǒng)計(jì)參數(shù)估計(jì)法(包括適線法中適線準(zhǔn)則)等作了比較和討論【4】.80年代之后，水文頻率分析的研究和論文越來(lái)越多，提出了更多的方法，有了更多的認(rèn)識(shí)。
