[发明专利]一种水文变量设计值的确定方法及装置

说明书

本发明提供了一种水文变量设计值的确定方法，该方法包括：获得至少两个待检测变参数皮尔逊Ⅲ型曲线模型中每一待检测变参数皮尔逊Ⅲ型曲线模型在进行时变参数估计后各样本点所对应的分位数；根据每一待检测变参数皮尔逊Ⅲ型曲线模型在进行时变参数估计后各样本点所对应的分位数，从进行时变参数估计后的至少两个待检测变参数皮尔逊Ⅲ型曲线模型中确定出其中一个最优变参数皮尔逊Ⅲ型曲线模型；根据最优变参数皮尔逊Ⅲ型曲线模型，确定在预定水文频率条件下、在预定时刻的水文变量设计值。本发明上述实施例，能够在不同时刻对于某一预定水文频率的水文变量设计值进行求解，适用于变化环境下非一致性水文序列的水文频率计算。

技术领域

本发明涉及水文领域，尤其是一种流域的水文变量设计值的确定方法及装置。

背景技术

皮尔逊III型曲线是一条一端有限一端无限的不对称单峰正偏曲线，在我国工程水文计算领域中得到广泛应用。其概率密度函数为：

式中：Γ(α)为α的伽玛函数，α、β、r为三个参数。当三个参数确定以后，该密度函数随之确定。假设水文随机变量总体的均值为变差系数为C_v，偏态系数为C_S，则皮尔逊III型曲线概率密度函数中的三个参数，α、β、r与水文随机变量总体的三个统计参数具有下列关系：

可见，当均值变差系数C_v，偏态系数C_S等3个参数确定，则可以确定皮尔逊III型曲线概率密度函数中的三个参数α、β、r，从而可以依据α、β、r推求对应于某一设计频率P的设计水文值x_p。

上述方式的缺陷在于，通过上述方法获得的设计水文值为一恒定的数值，其未考虑到因时间和环境的变化会导致设计水文值的不同，也即，在气候变化和下垫面变化较大、人类活动影响较剧烈的流域，通过上述方式获得的设计水文值的精度较低，与现实情况存在较大差距。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种水文变量设计值的确定方法及装置，用以实现对不同时刻对应的水文设计值进行求解。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供的水文变量设计值的确定方法，包括：

获得至少两个待检测变参数皮尔逊Ⅲ型曲线模型中每一待检测变参数皮尔逊Ⅲ型曲线模型在进行时变参数估计后各样本点所对应的分位数；

根据每一待检测变参数皮尔逊Ⅲ型曲线模型在进行时变参数估计后各样本点所对应的分位数，从进行时变参数估计后的至少两个待检测变参数皮尔逊Ⅲ型曲线模型中确定出其中一个最优皮尔逊Ⅲ型曲线模型；

根据所述最优变参数皮尔逊Ⅲ型曲线模型，确定流域在预定水文频率条件下、在预定时刻的水文变量设计值。

优选地，获得至少两个待检测变参数皮尔逊Ⅲ型曲线模型中每一待检测变参数皮尔逊Ⅲ型曲线模型在进行时变参数估计后各样本点所对应的分位数的步骤，包括：

建立至少两个待检测变参数皮尔逊Ⅲ型曲线模型，并采用极大似然参数估计法对每一待检测变参数皮尔逊Ⅲ型曲线模型的时变参数进行估计；

获得每一待检测变参数皮尔逊Ⅲ型曲线模型在进行时变参数估计后各样本点所对应的分位数。

优选地，根据每一待检测变参数皮尔逊Ⅲ型曲线模型在进行时变参数估计后各样本点所对应的分位数，从进行时变参数估计后的至少两个待检测变参数皮尔逊Ⅲ型曲线模型中确定出其中一个最优变参数皮尔逊Ⅲ型曲线模型的步骤包括：

根据每一待检测变参数皮尔逊Ⅲ型曲线模型在进行时变参数估计后各样本点所对应的分位数，获得每一待检测变参数皮尔逊Ⅲ型曲线模型对应的标准正态分布累计分布函数在各分位数处的反函数值；