基本信息
- 项目名称：
- 郑州市降水量极值分布研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 数理
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 讨论了皮尔逊Ⅲ型分布等的性质，采用矩法对参数进行估计，并通过皮尔逊适度检验比较了它们的拟合效果。参照检验结果，结合以往对郑州降水极值的研究，最后得出郑州市最大日降水量较好的遵循Gumbel分布。由Gumbel分布预测出五十年一遇及百年一遇的降水量。研究成果加深了对郑州市降水极值的变化规律认识，对于城市防洪及工程设计与维护具有一定的参考价值。
- 详细介绍：
- 利用郑州市1951～2008年各年最大日降水量的记录，运用水文频率分析法，找出郑州市最大日降水量所服从的概率分布。讨论了皮尔逊Ⅲ型分布、对数正态分布、Gumbel分布和Weibull分布的性质，采用矩法对参数进行估计，并通过皮尔逊适度检验比较了它们的拟合效果。参照检验结果，结合以往对郑州降水极值的研究，最后得出郑州市最大日降水量较好的遵循Gumbel分布。由Gumbel分布预测出百年一遇的降水量为184.55毫米，五十年一遇的降水量为166.78毫米。研究成果加深了对郑州市降水极值的变化规律认识，对于城市防洪及工程设计与维护具有一定的参考价值。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：建立并验证郑州市最大日降水量较好的水文极值分布，加深对郑州市降水极值的变化规律认识，希望对于城市防洪及工程设计与维护提供有价值的参考。 基本思路：首先讨论皮尔逊Ⅲ型分布等的性质，采用矩法对参数进行估计，并通过皮尔逊适度检验比较它们的拟合效果。参照检验结果，结合以往对郑州降水极值的研究，得出郑州市最大日降水量的最优极值分布，运用几何分布等对郑州市未来降水量进行预测。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性：以皮尔逊Ⅲ型分布等常用的极值分布作为理论研究基础，利用矩估计法估计其中的参数，对郑州市降水极值有科学的预测作用。 独到之处：选取数据时以每年的日最大降水量为研究对象，运用极值分布预测出了未来时间内发生暴雨的概率，与以往的以每年的降水量作为时间序列预测未来几年的降水量相比，具有一定的独到性。 先进性：采用比较先进的Gumbel极值分布，首次对郑州市降水量进行预测。
应用价值和现实意义
- 1．采用水文极值分布中的皮尔逊Ⅲ型分布等四种极值分布，运用矩估计进行参数估计。 2.本研究打破了以往只以每年降水量来预测未来发生降雨灾害的单一性，选用每年日最大降水量，运用极值分布更能准确的预测出未来的日最大降水量概率，具有很好的创新性。 3预测了未来5年内发生暴雨的概率很高，10年内发生大暴雨的可能性较大。这样对修建防洪工程和对农田防洪或者抗旱有着极其重要的作用。
学术论文摘要
- 利用郑州市1951～2008年各年最大日降水量的记录，运用水文频率分析法，找出郑州市最大日降水量所服从的概率分布。讨论了皮尔逊Ⅲ型分布、对数正态分布、Gumbel分布和Weibull分布的性质，采用矩法对参数进行估计，并通过皮尔逊适度检验比较了它们的拟合效果。参照检验结果，结合以往对郑州降水极值的研究，最后得出郑州市最大日降水量较好的遵循Gumbel分布。由Gumbel分布预测出百年一遇的降水量为184.55毫米，五十年一遇的降水量为166.78毫米。研究成果加深了对郑州市降水极值的变化规律认识，对于城市防洪及工程设计与维护具有一定的参考价值。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 【1】金光炎．水文统计原理与方法[M]．北京：中国工业出版社，1964. 【2】金光炎.水文水资源分析研究[M].东南大学出版社.2003年9月. 【3】朱尔明.20世纪中国学术大典水利学[M].福建教育出版社.2006年7月. 【4】水利部北京水利科学研究院水文研究所．水文计算经验汇编[C]．北京： 水利出版社.1958. 【5】水利水电科学研究院水文研究所．水文计算经验汇编，第二集[C]．北京：中国工业出版社.1964. 【6】陈家琦编译．苏联水文界关于水文学发展方向的学术争论．水利译丛[C]．1957. 【7】谢志清，姜爱军等.长江三角洲强降水过程年极值分布特征研究[J].南京气象学院学报.2005，4：267～273. 【8】叶守泽，詹道江.工程水文学[M].中国水利水电出版社.2006年8月. 【9】金光炎.广义极值分布及其在水文中的应用[J].水文.1998，2：9～10. 【10】葛吉琦.用威布尔分布进行水文频率计算的探讨[J].人民长江.1990，2:18～25.
同类课题研究水平概述
- 本次研究采用的方法是传统的水文频率分析法，水文频率分析法约始于1880～1890年，美国的Herschel和Rafter首先应用了频率曲线(当时称为历时曲线)。 1921年，Hall设想用皮尔逊曲线族来配适水文资料。1924年，Foster提出了应用皮尔逊型曲线的方法，并制成了离均系数 值表，给频率计算带来了方便，并得到广泛应用【2】。 我国最早研究，始于上个世纪30年代初期。须恺、周镇伦，吴明愿、陈椿庭、谢家泽、黄万里、刘光文学者发表一系列论文，进一步引进欧美的工程水文计算方法，通过水文频率分析途径，研究北京等地的雨量和黄河的洪水等水文变量的变化特性。 1955～1956年，林平一、陈志恺组织一批水利技术人员，进行洪水频率计算方法的研究，结合我国的水文资料和实际情况，对已有的方法进行比较和择优。 1976年华东水利学院等单位和1980年丛树铮等相继发表了应用统计试验法于水文频率分析中的研究成果，他们用大量模拟资料对经验频率公式和各类统计参数估计法(包括适线法中适线准则)等作了比较和讨论【4】.80年代之后，水文频率分析的研究和论文越来越多，提出了更多的方法，有了更多的认识。
