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基于最大熵分布模拟的干旱频率分析
  • ISSN号:1003-1243
  • 期刊名称:水力发电学报
  • 时间:2013.2.2
  • 页码:101-106
  • 分类:P333[天文地球—水文科学;水利工程—水文学及水资源;天文地球—地球物理学]
  • 作者机构:[1]安徽工程大学建筑工程学院,安徽芜湖241000, [2]合肥工业大学土木与水利工程学院,合肥230009, [3]南京水利科学院研究院,南京210029
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51079037);水利部公益性行业科研专项经费项目(201001043);水文水资源与水利工程科学国家重点实验室开放研究基金(2011492011)
  • 相关项目:流域水资源系统脆弱性智能诊断评价与调控理论和应用
中文摘要:

为提高干旱频率分析结果的可靠性,提出了基于最大熵分布模拟的干旱频率分析方法。该模型首先用自回归模型剔除年径流量序列中的相依成分,分别计算年径流残差项序列各阶样本矩,并通过加速遗传算法求解获得残差项的最大熵概率分布函数,得到研究区域年径流量序列的最大熵分布随机模型;然后采用MonteCarlo随机模拟研究区域长、短序列的年径流量序列,在比较模拟效果的基础上,用轮次分析方法得到研究区域的干旱发生频率情况。区域干旱频率分析的实例研究结果显示,最大熵分布和P-Ⅲ分布的模拟结果在各统计特性上较为接近,充分说明最大熵分布模拟结果的准确性;窟野河流域温家川站10000年的年径流量序列轮次分析结果表明,温家川站发生连续12年严重干旱事件的概率为2.6%,重现期为203年。基于最大熵分布模拟残差项序列,由于不事先假定理论分布线型,使得最大熵分布模拟结果更具有适用性,适合于处理水资源系统中各种降水、径流等模拟分析工作。

英文摘要:

This paper develops a model for drought frequency analysis using maximum entropy distribution to improve the reliability of analysis. This model adopts three steps. First, it calculates the probability density function (PDF) of the residual series of annual runoff after eliminating the dependent components with a auto- regression process. Second, it simulates the maximum entropy PDF of a purely random series generated by a Monte Carlo model with a rejection technique. Third, it calculates the negative run lengths for a simulated long-term annual runoff series, so that a frequency curve of these lengths was obtained and used in drought frequency analysis. Its application to the runoff at the Wenjiachuan station in the Kuye river basin indicates that its stochastic simulations are better than those with a P-III distribution method. And on the basis of a simulated annual runoff series of 10 000 years long for this station, the model predicts a probability of 2.6% and a return period of 203a for a severe 12a drought event. The stochastic simulation based on maximum entropy model, that does not rely on assumption and has better applicability, would be widely used in frequency analysis for hydrological and water resources systems.

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期刊信息
  • 《水力发电学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国水力发电工程学会
  • 主编:李庆斌
  • 地址:北京清华大学新水利馆211室
  • 邮编:100084
  • 邮箱:
  • 电话:010-62783813
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-1243
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2241/TV
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 优秀学术期刊三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:12057