計算技術在水文計算中的應用

王 銘 張海鋒 王紅濤

（ 1.河南省洛陽水文水資源勘測局，河南 洛陽 471000； 2.黃河水利委員會水文局，河南 鄭州 450000）

MATLAB是一個非常強大的科學計算軟件，具有數值計算、圖形處理等功能，可用于方法計算和統計概率，所以它適用于水文既能解決所遇到的問題，又具有準確、快速的計算優點，避免傳統水文計算方法的工作量大、速度慢、精度低等問題。

1 海森機率格紙的繪制

首先，創建一個名為“分析表”的文件。海森機率格紙坐標仍然是一個常見的均勻線，但橫坐標的分裂是不平等的，間隔和相對于P=50%對稱［1］。

1.1 在“黑塞地圖數據”的“標簽”中，插入垂直網格線圖。海森機率格紙垂直網格線的繪制是添加一系列的名稱（“海森網格線圖”）工作圖。

1.2 橫坐標對應于計算海森機率格紙的頻率值對累積標準正態分布的對應變化的收益函數NormSInv數量的。0.01%個函數的水平坐標值是0，這是點的坐標。這一點，與P型頻率坐標可以轉換為海森機率格紙［2］。

橫坐標X—NormSInv（0.01%）+NormSInv（P）該值從所需頻率輸入的列，相同的頻率，每一個需要重復輸入。使用公式來轉換頻率的坐標，輸入的是乙列，即出對應的水平坐標。對應于頻率99.99%的水平坐標。

1.3 海森機率格紙的縱坐標輸入頻率相應值：首先設置垂直坐標的最大值和最小值。不同樣本起點和終點的Y軸是不同的，對于增強適應性，在單元格C2，C3輸入的最大值和最小值（最大值110），在C6：C9或者其他值這種形式可以復制。

軸頻標的默認圖標是不均勻的，它是不統一的。

1.4 在新的列中添加一個新的列，以坐在新的列上根據標準型I）轉換為橫坐標值明列，F，G列為縱坐標值，所有輸入“0”值。添加此為新系列（名稱為“橫向坐標”）“結果”。與明軸的線完全重疊，我們只需要在軸的數量根據標記。設置數據系列格式：標簽位置位于下面，并將如軸數據標簽依次修改為相應單元格的值。

對一類理論頻率曲線的計算步驟：

①建立一個標簽為“經驗頻率數據”的工作表。

根據數學期望的經驗公式，將公式:用于水平數值。年徑流量作為一個垂直坐標加一個散點圖系列，在結果上畫點在地圖上。

②建立一個標簽為“理論頻率數據”的工作表

系列代表我和平均分別平均可以方差，總體標準差函數計算，第三類理論頻率曲線用統計參數矩法。

③目估配線

將3個布線結果作為3個新系列添加到“結果圖”，二次分配的結果被選擇作為理論頻率曲線，和統計參考的結果。可直接從給定的流量計算的數目和類型。最后擬合直線得出結果。

2 樣本系列容量加大后圖表的自動更新

2.1 創建“經驗頻率數據”表

例如，工作表數據的變化結果圖數據的自動更新方法。

①為“經驗頻率數據”打開標簽。

②選擇“插入”一個“名稱”為“定義”命令，彈出“定義名稱”在輸入對話框的名稱中稱為“X”。在當前工作簿框中，在“引用”“位置”框，輸入公式：=偏移量（經驗頻率數據。通過給定的偏移量來指定系統的參考返回新引用。此示例偏移函數引用第一個數據點，通過計數函數得到該列中的數據點的數目。單擊“添加”按鈕。

③在“參考位置”中輸入“名稱”中的“名稱”輸入公式：=偏移量（經驗頻率數據）計數（經驗頻率數據），點擊“添加”按鈕，確認“按鈕來關閉對話框。

④“結果圖”的激活，選擇一系列數據。

⑤步驟3和步驟2的定義的名稱，用于重新設定范圍使用。在編輯框中修改公式“3個參數在公式中”系列秩序。執行上述步驟后，當數據量增大時，當數據量增大時，圖表將自動更新。單位線是實際工作中常用的流量曲線之一，具有流動過程，并已出口到流域。一種實用的反向電流域單元。應根據流域洪水資料的分類和綜合判斷。如果我們用傳統的方法來計算多單位線，不僅計算量大，速度慢，而且時間長。然而，如果你使用MATLAB軟件來處理這類問題，可以大大簡化，起到事半功倍的效果。

2.2 用最小二乘法推求單位線

單位線采用降雨徑流觀測資料計算，常用的方法是分析法，最小二乘法，下面主要講的是最小二乘法相對而言，MATLAB軟件不需要上述復雜的操作。矩陣的形成可以直接從鍵盤輸入，矩陣的元素應在“［］”內部，矩陣元素之間的對等點與空間以“，”分離，線與線之間的用“；”或回車字符，如果你不想得到中間結果，就可以選擇結束。“兩個矩陣的加法和減法”是相同的順序；

乘法運算的“乘法”，乘法要求雙方都要與公共維相鄰。有2種形式，通常都是正確的，但為了避免除了由矩陣的奇異性造成的麻煩。MATLAB生成也可以直接輸入，格式要求是矢量元素需要用“［］”，從而形成空間元素，就可以被計算機使用，用逗號或一個分號，分隔的空間和生成的向量。逗號，分號也用來分隔生成的列向量。也可以用表達載體代表，例如X=XO的基本格式。對于一個給定的值，X0代表向量的第一個元素，X的矢量尾元表示是有限的，而一步代表第二步的初始值，用來計算元素的值和前一個元素的值的差值。

3 相關分析

水文現象之間存在著一定的關系，它們之間不是一個函數關系，也不是完全獨立的，例如，降水與徑流、水位和流量之間的關系，在這樣兩個環節之間有上游和下游的洪水相聯系。相關分析是研究2個或多個隨機變量之間的關系。現象（變量）之間的關系式三種情況：

①完全相關（功能），即：如果給定一個×××值，有一個完全確定的值和相位這種關系。

②零相關（無關系），即變量沒有聯系或相互獨立。

③相關性，即變量之間的關系。系統與零相關。在水文在計算過程中，由于復雜水文現象的影響因素復雜，有時為了簡單起見，只考慮最其中一個主要因素，省略了二個因素。雙變量（現象）的研究。關系，一般稱為簡單相關性。如果研究3 或3個或多個變量（現象）的相關性，被稱為一個復雜的相關性，可以是一個圖形的相關關系。分為線性和非線性兩類。常用于水文中計算簡單相關性。

4 結語

本文中討論的方法，簡單輕松學習，快速計算，圖也清晰明了，可廣泛應用于水文徑流shuipin速率計算等。事實上，軟件在水文分析和回歸計算上，也有一定的優勢，在這里就不再重復，因此，MATLAB工具可以廣泛解決在水文計算中的問題。

［1］孫穎娜.隨機匯流模型及基于隨機理論確定Nash模型參數的研究［D］.南京：河海大學，2012.

［2］趙然杭.城市水資源利用的關鍵問題研究［D］.大連：大連理工大學，2011.