暴雨随机模型研究_暴雨洪水流域系统随机模拟研究之五_邓育仁

用 邻 近 地 区 已 经 发 生 的特 大 暴 雨 资 料 (经 移 置论 证 和 适 当改 正 ) 我 们 探 索 了 一 种 方法 合
。
,
截 口 雨 量 依 次 累 加 尽 管 各截
,
,
口雨量能保持
,
要 求 的 统 计 特 性 而 总量 的 统计 特 性 未 必 达 到 要求
。
这 是 该 模 型 的一 个缺 陷
。
点 是 概 念清 楚 易 为 广 大水 文 工 作 者 理解 接
正 则 展 开 暴 雨 随机 模 型
正 则 展 开 随机 模 型 最初 提 出 来是 用 于 径
。
受 和应 用
。
一 般 而 言 年 暴 雨序 列 是暴 雨 量 暴 雨 历 时 及 暴 雨 雨 型 三 者 随机遭 遇 组 合 而成 的
, 。
,
。
”
在文
、 。
, 1 献[
3
,
’,
・
,
’“
,
”〕
中 已 对 该 项 研 究 的 各种 原 理 方 这
,
法 及 实际 应用 等均有 详 细 的 介绍 和 阐述
,
里 仅论 述 其 中 的几 种 实用 性 暴 雨 随 机 模 型
,
系 的 重 要 手段 之 一
,
。
重 点 指 出 其 特 点 和 优 缺 点 以 期进 一 步 堆动
;
,
艺年
与第 j 年 序列
,
的 相 似程 度 ) 再 利 用 传 递 闭 包 有关 定 理 对
R R
五
量 序 列 可 用 变参 数 的 一 阶 自 回 归 模 型 表征 估计 况
。 。
,
进 行平方 根改 造 便 获 得模 糊等 价 矩 阵
;
,
模型 参 数 由有雨 时段 后 出 现 的 有雨 实测 资料 若后 一 时 段 的 雨 量 与前 一 时 段 已出 现
1 8 有效 的 概 率权 重矩 法 [ 代 替 矩 法 取 得 了较 好
。
究 表 明 皮 尔逊
C
,
l
型 分 布 的 年 暴 雨 序 列 (指年
,
,
最 大 一 次 洪 水 对 应 的暴 雨 序 列 ) 在 各 截
,
不 很 大 时 经 过 W 一 H 逆 变 换 为正 态 序
,
的效 果 [
。
7
〕
。
列[ ] 3
并 由 变 参 数 一 阶 自回 归 模 型 模 拟 是 一
。
正 则 展 开 模 型 仅 能 模 拟 出 各 截 口 的雨
种 简便 可 行的 方 法
量 若 要得 到 一次 暴 雨 过 程 的总量 必 须将各
,
,
在 建 模过 程 中 为 了可 靠 地 估计 参数 应 充 分 利 用 调 查 的历 史 特 大 暴 雨 资 料 或 者 利
,
。
。
身一 般 为 偏 态 独 立 随 机 序 列 可 选 用皮 尔 逊
皿型描述
,
,
其 参 数 由 无 雨 后 出现 的 有雨 实 测
, ,
资料 估计 二 是 由 有雨 转 到 有雨 时 后 一 时段
的雨 量 与前 一 时 段 已 出 现 的 雨 量有 关 其 雨
;
相 关 系数 表 示 它 反 映第
暴
雨 雨 型 在 实 测暴 雨 资 料 的 基 础 上 可 概 化 为
模型 的 最 大 特 点
,
。
皮 尔逊
。
l
型或
I
型 概 率 密 度 曲线 或其 他 曲
、
暴雨 序 列 具有 偏 态 特 性
。
在 引用 正 则 展
。
线 也 可 综 合 分 析 出 多 种 概 化 雨 型 (纵 横 座
,
j 5 开 模 型 时 必 须 予 以 考 虑 文 献 [ 曾建 议 通 过
、
序序 列 再 估 计 各 组 序 列 的 模 型 参数 最 后 取
期望 值 作 为 选 用 的 参 数 文献
2 2
.
,
,
和 暴 雨 雨 型 三 者 关 系 的 基 础 上 提 出 了 简单
,
。
具 体 方法 和 实例 见
实 用 的 随机 组 合 暴 雨 模 型 [ 妇
,
。
这 一 模 型 的特
、
[3〕
种 情况 一 是 由无 雨 转 到 有 雨 时 有雨 序列 本
:
,
,
暴雨 序 列 不 尽 合理 改进 的 办 法 是 采 用 模 糊
,
。
典 型 解集 模型 这 一 模型 是 根 据 各 年 年暴 雨 分 配 形 式的相 似性 进 行 模型 动 态 聚类 分 0 1 析[ 〕 先建 立 模 糊 相似 矩 阵 R (其 元 素 用 互
199 6
年
3
月
四
川
水
力
发
电
第
1
期
暴 雨 随 机模型 研 究
’
—
摘 要
,
暴雨 洪水流 域 系 统随机模 拟 研究之 五
邓 育 仁
( 四 川联
,
丁
,
晶
合大 学 成 都
6100 65)
暴 雨 随 机 模 型 是 暴 雨 洪水 流 域 系 统 随 机 模 拟 洪水 过 程 的 关 键
,
。
.
本 文 论述 了现 行 几 种 实 用性 暴 雨 随 机
计特 性
。
模 型 的适 用 性
本 文 是 水 电科 学 基金 资 助项 目
国 外常用 对 数 转 换来 处理偏 态 暴 雨 序 列 对 数 转换 在 C <
。 ,
上 (原 始 暴 雨序 列 上 )保 持 统 计特 性 因 此 我
。
,
3C
。
时 效果 较差 同 时
。
,
,
,
们 建 议 将 正 态 的 独立 随机 变 量 改 为 偏 态
, ,
。
模 型 指 出 了 它 们 的 特 点 并分析 了 各 自的优缺 点
料 检 验 表 明 有 良好 地 随 机 模 拟 效 果 可 推 广 应 用
, ,
总 的说来 这 些 模 型 概念 清 楚 结构 简单 计 算 方 便
,
实测 资
。
关链 词
暴雨 序列
随机 模型
随 机 模拟
本文 是在 我 们 承 担 的水 电科学 基 金 项 目 1
实 用 性 暴 雨 随机 模 型 的 研 究 同 时促 进暴 雨
。
建 立 最 佳 的暴 雨 随 机 模 型 是 系 统 随 机 模
拟 的关 键 也 是在 这 个领 域研 究 的热 点 长 期
以 来 不 少水 文工 作 者作 了 大 量 的研 究 一 部
,
。
随 机 模 型 的 合理 应 用 提高 洪水 成 果 的 可 靠
2
.
型 分布
。
这 是 需要 进 一
依据 这 样 的 暴 雨 序 列 便 可 应 用 一般 的 方
。
。
法估 计参 数 为 减少 插 补序 列 的 偶 然 性 可 随
机 插 补若 干 组 序 列 并 组 成 相 应 的 若 干 组 连
,
,
3
随 机组 合 暴 雨 模型
我 们 在 分 析 一 次 暴 雨 的 总 量 暴雨 历 时
, , ,
,
。
断 且 暴 雨 资料 较 长 的情 况 下 此 模型 的模 拟 效 果 较好
。
本 文 论 述 的 各种 暴 雨 随 机 模 型 是 从 不
同 的角 度 以 不 同 的方 式 反 映 暴 雨 的这 些 统
将 这 一 模 型 用 于 描 述 我 国 暴雨 随
, ,
。
机 变 化特 性 时 我 们 作 了 必 要 的改 进 以 提 高
;
自 回 归 模型 其 主 要 特 点是 参数 随 截 口 而 变
,。Leabharlann 该 模 型 充 分 反 映 暴 雨 时 序上 的 相 依 性 在 暴
雨 随 机 模 拟 中早 已 应 用 图
,
。
组 出 现 ) 特性 暴 雨过 程 总量 历 时 强 度 的概
;
、 、
当暴 雨 过 程 无 间
,
率分 布 特 性 以 及 雨 型 等特 征 的 随机 性
,
性 使 水 文 水 资 源 的分 析 和 计 算建 立 在 更加
科 学 的基础 上
2
2
.
,
份 人 偏 重 于 理 论 研 究 另 一部 份 人 则 偏 重 于
实 际 应 用 从 目前 情 况 来 看 理 论 研 究 的 进 展
不 大 但 实 用 性 的暴 雨 随 机 模 型 由 于 实 际 的
j l 需 要 取得 了 显 著 的 进 展 [
列
。
。
尽 管 对 独 立 随机 变 量 采
,
型 分 布 但 最 后 模 拟 出 的暴 雨 序
皿
,
这 样 由特 大 暴 雨 和 实 测 暴
列 为皮 尔 逊
型 分 布 随 机 变 量 之 线性 组 合
l
雨 以 及 随 机 插 补 的 序 列 组 成 一 个连 序 暴 雨 序
所 以 不 遵 循皮 尔 逊
步 探讨 的间 题
,
。
暴 雨 历时 序 列 也 属 独 立 随机
。
。
这 有 利 于 相 依随 机
,
。
序 列 常 用 负 指 数 分 布 表征 其 变 化 特性 暴 雨 量 与 暴 雨 历 时一 般情 况 下 是 相互 独 立 的