非一致性水文頻率分析的研究進展探討

【摘 要】在水文樣本服從統一分布的前提下，水文頻率分析才可以有效地進行計算。同時，水文樣本無論是過去還是現在，或是在將來，都必須具有強烈的同步性和一致性，才能滿足水文頻率分析的隨機同步假設的要求。此時，非一致性水文頻率分析的方法就顯得尤為重要。本文就非一致性水文頻率分析的方法做出了研究，以期為水文頻率分析的研究帶來一定程度上的幫助。

【關鍵詞】非一致性；水文頻率分析；水文樣本

在水利工程的建設規劃中，水文頻率分析的結果有著至關重要的作用。在現有的水文頻率分析方法當中，只有確保水文樣本無論是過去還是現在，或是在將來，都必須具有強烈的同步性和一致性，才能滿足水文頻率分析的隨機同步假設的要求，進而才能對水文頻率進行有效地分析與計算。但是在現實情況中，由于自然氣候的難以捉摸以及一些人類活動對自然環境造成的影響與改變，都會使得水文樣本的同步性和一致性受到影響，進而使得水文頻率分析計算的結果失去了精準性。為了確保水文頻率的分析結果能夠準確，必須研究出新的頻率計算分析方法，使其不再受到水文樣本一致性和同步性要求的約束。而本文所研究的非一致性水文頻率分析法，可以不受到特定因素的影響，更為準確地為水利工程提供有效的數據。

一、對水文系列情況進行變異性檢驗

要對水平頻率進行有效分析，首先必須對水文系列情況進行變異性檢驗，檢查其是否滿足水文系列的一致性和同步性，或者是發生了變異的情況。確定了情況之后，再來決定是采取還原途徑，還是采取直接基于非一致性的途徑來對水文頻率進行分析與計算。水文系列所反映的是人類的社會活動對于自然環境的影響，以及一些地理因素與氣候條件的作用之下的綜合產物。在水文資料的研究中，可以將水文學分為確定性的成分，以及隨機性的成分，這兩種成分都可以用來研究水文學的時間系列。人類的社會活動以及自然的氣候條件所影響的變化可以歸類于確定性成分，氣候條件變化是一個循序漸進的演變過程，對水文系列的影響有著一定的周期性作用。與氣候條件變化帶來的影響相比，人類的社會活動給水文系列帶來的影響會更加明顯，比如一些水利工程的修建、河壩決堤等現象。而一些沒有明確的變化規則或者是偶發性事件，我們可以把它歸類于隨機性成分。一般來說，對于水文系列的變異性檢測，它的分析結果還不能全面的體現出水文頻率的真正結果，應該在檢測變異性平均值的同時，加強對變異性的對方差的檢測，以期計算出最佳的水文頻率結果，為水利工程的開展提供最為有利的依據。

二、水文頻率分析法中的還原途徑分析介紹

還原途徑分析法在目前的水文頻率分析中運用的比較廣泛，是該領域的研究重點。還原途徑分析法中認為，水文系列在變異之前，它的狀態是比較自然的，在受到人類社會活動或是自然氣候條件的影響之后，就開始發生變異。這兩種狀態之間的相切點，我們就稱之為變異點。而該還原途徑分析法，就是將受到影響之后的狀態還原到變異點之前的自然狀態。

三、非一致性水文頻率分析介紹

（1）非一致性水文頻率分析法中的混合分布法介紹。混合分布的計算方法中，所研究分析的水文系列資料并不一定源于同一出發點，該狀態下無法滿足水文樣本的一致性和同步性，而在混合分布的模型中，就可以直接對于非同步的水文系列進行分析與計算，具體可以由以下等式來表達：U（x）=a1U1（x）+a2U2（x）+…+anUn（x），其中的U1（x）、U2（x）…Un（x）均為n個分部的累積分布函數，a1 、a2…a n則為各個分部的權重系數，另外，必須確保a1+a2+…+a n =1。（2）非一致性水文頻率分析法中的時變矩法介紹。非一致性水文頻率分析法中的時變矩法，主要是采用一些線性函數對于水文系列進行表述，再結合時間的變化，對水文頻率進行分析與計算。一般情況下，我們采用外國學者Gumbel的分析模型進行水文頻率的分析與計算。

F（x）=exp-exp-（x-a）/b，（-∞≤x≤∞，β>0）

在現實情況中，人類的社會活動對自然的影響，或者是自然環境與氣候都是存在極大的不穩定性的，很難保證一致性與同步性，所以，傳統的水平頻率計算分析方法有著很大的局限性。如果依然使用傳統的水文頻率分析方法得出的結果作為水利工程施工的依據，將會使得水利工程存在極大的安全風險。而在此時，非一致性水文頻率分析的方法就顯得尤為重要。本文所研究的非一致性水文頻率分析方法，就可以在很大程度上解決這個難題，能夠在最大程度上為水利工程的建設與規劃提供最有利的依據與保障。

參 考 文 獻

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