高阶概率权重矩在洪水频率分布参数估计中的应用

【目的】研究高阶概率权重矩在洪水频率分布参数估计中的应用,为推求洪水频率分布参数估计提供合理的计算方法。【方法】选取广义极值分布作为洪水频率分布模型,推求其高阶概率权重矩计算公式,利用MATLAB语言编程实现其参数的数值求解,并以陕西省赵石窑、绥德、安塞和鹦鸽4个水文站的年最大洪峰流量序列为例进行洪水频率分析。【结果】高阶概率权重矩可以较好地拟合序列中大洪水段的经验点据,计算得到了基于高阶概率权重矩的陕西省赵石窑、绥德、安塞和鹦鸽4个水文站的广义极值分布参数的估计结果,获得WLS准则下赵石窑、绥德、安塞和鹦鸽4个水文站推荐采用的高阶概率权重矩的阶数r分别为:r=4,5,6;r=4,5,6;r=3,4,5和r=3,4,5。【结论】高阶概率权重矩会给予大洪水值较大的权重,可以用于洪水频率分布参数的估计。     

广义Pareto分布在超定量洪水序列频率分析中的应用

【目的】针对指数分布在超定量洪水序列计算时存在适线灵活性不足的缺点,应用改进线性矩法和广义Pareto分布研究超定量洪水序列频率的计算问题。【方法】以陕西省延河流域无定河赵石窑站超定量洪水序列为例,采用Poisson分布拟合超定量洪水发生次数,用常规线性矩法和改进线性矩法估计广义Pareto分布参数,并分别进行超定量序列频率分析。根据复合极值理论,结合Poisson分布和广义Pareto分布获得年最大超定量洪水分布。采用Pearson-Ⅲ分布,对赵石窑站年最大洪水序列频率进行分析。选用离(残)差平方和最小值(OLS)准则对上述3种方法计算的洪水频率进行对比分析。【结果】改进线性矩法估计的OLS值小于常规线性矩法;广义Pareto分布的OLS值小于Pearson-Ⅲ分布。【结论】改进线性矩法估计参数的精度高于常规线性矩法;建议在水利工程规划中采用广义Pareto分布进行超定量洪水频率分析计算。     

部分概率权重矩在洪水频率分布参数估计中的应用

【目的】研究低删失样本部分概率权重矩在洪水频率分布参数估计中的应用。【方法】选取广义极值分布为总体分布线型,利用MATLAB编程实现参数数值求解,采用统计试验研究估计量统计特性,并以陕北地区主要水文站年最大洪峰流量系列为例进行频率分析。【结果】部分概率权重矩法在高分位数估计方面呈现出良好的有效性,在4种拟合效果评价标准下,删失样本下界F0=0.2时理论分布对大多数测站的洪水资料有较好的拟合效果。【结论】部分概率权重矩法可作为陕北地区洪水频率分布参数的估计方法,并可应用于以推求大重现期设计洪水为目的的洪水频率分析。     

实测洪水系列在洪水频率分析中的重要作用

没有考古洪水,靠外延P-Ⅲ型频率曲线推求三峡工程稀遇设计洪水就非常困难。针对此问题,本研究提出了X-Ⅲ1型乘法频率曲线的原理、方法和算例,其数值计算结果显示：好的算法贵在信息利用,无论有无考古洪水,实测洪水系列在洪水频率分析中都具有重要作用。     

西北干旱半干旱地区洪水频率计算分析

经独立性、一致性检验后,一定区域范围集水面积相差不大的河流,可看成是在相同统计条件下形成的各个小样本,属同一总体,可通过站年法进行洪水统计参数计算。     

非参数核估计方法在洪水频率分析中的应用

目前，在洪水频率分析中，一般事先假定实测洪水系列服从某一线型，例如，服从P-Ⅲ型分布，再用参数统计方法分析洪水频率。然而，这种假定在多数情况下是不合理的，甚至会产生严重的后果。本文用非参数核估计方法对洪水系列分布的概率密度进行了估计，结果显示，非参数核估计法不仅具有事先不需要假定总体的线型的优点，而且估计的结果与参数统计法相比具有较高的精度。     

Excel在水文皮尔逊Ⅲ型分布多样本参数估计中的应用研究

城市排水工程中编制暴雨强度公式时，须对九种历时暴雨强度的样本系列进行参数估计。由于暴雨资料参差不齐，如果分别单独估计每一种样本的参数，则不同历时样本的频率曲线可能会出现相交的不合理现象，此时必须对参数进行调整，使它们符合暴雨的一般规律。针对以上问题，基于Excel的内置函数、表格度图形处理功能，运用Excel的VBA编写简单的程序，实现了九种历时样本同时优选参数和参数调整的简单化及图形输出的规范化。当暴雨分布服从P-Ⅲ型分布时，实例分析结果表明了该方法的可行性。     

P-Ⅲ型分布在设计潮位中的应用

以实测潮位资料为依据,对海河口潮位进行数理统计分析,按P-Ⅲ型分布和Gumbel型分布给出了不同频率设计潮位,同时对2种分布型的计算精度进行统计研究。结果表明:P-Ⅲ型设计拟合效果较优,对设计潮位的分析计算具有重要的参考价值。     

同频率地区组成法在区间洪水计算中的应用

为解决在水文计算中,遇上下游控制节点间距离较长,当上游洪水坦化变形明显时,采用现行的同频率组成法,会出现不合理结果的问题,提出了直接利用上下游断面实测资料分析洪水的坦化衰减,再将上游来水系列扣除衰减影响,然后用同频率地区组成法进行计算,并以头屯河流域为例进行了验证,结果表明,加入洪水衰减项对同频率地区组成法进行改进是合理可行的。     

SCEM-UA优化算法在水文频率分析中的应用

【目的】将SCEM-UA优化算法应用于水文频率分布曲线优化适线法中,并与传统适线法进行对比,为水文频率分析提供方法支持。【方法】采用基于SCEM-UA优化算法的优化适线法,对长江流域宜昌水文站1974-2003年年最大流量数据进行水文频率分析,确定其理论频率曲线统计参数,计算离差绝对值和与离差平方和;利用同组数据,采用矩法、权函数法、概率权重矩法对其进行水文频率分析,并将结果与SCEM-UA优化算法所得结果进行对比。【结果】SCEM-UA算法离差绝对值和与离差平方和分别为23 481和33 734 707,均小于其余3种方法;利用SCEM-UA优化算法所得理论频率曲线与实测数据两端值的拟合效果更好。【结论】与传统适线法相比,基于SCEM-UA优化算法的优化适线法能够降低理论水文频率分析的误差,提高理论频率曲线与实测数据的拟合精度。     

陕北基质栽培樱桃番茄品种的筛选

【目的】筛选适合陕北地区基质栽培的高品质樱桃番茄品种,解决该地区适宜基质栽培的樱桃番茄品种缺乏的问题。【方法】以15个樱桃番茄品种为试材,测定各品种果实的横径、纵径、果形指数、硬度、单果质量、单株产量、糖酸比及可溶性固形物、还原糖、可滴定酸、维生素C、番茄红素、可溶性总糖含量等13项指标,比较各品种间上述指标的差异,并对各指标的相关性进行Pearson分析,运用主成分分析法、模糊隶属函数综合评价法,对樱桃番茄各产量和品质指标进行评价,从中筛选出适合陕北地区基质栽培的樱桃番茄品种。【结果】不同樱桃番茄品种间各指标均存在显著差异,变异系数为13.60%~54.15%。可溶性固形物含量与可溶性总糖、还原糖含量呈极显著正相关,与果实纵径、横径呈极显著负相关;维生素C含量与番茄红素、可滴定酸含量呈极显著正相关;可滴定酸含量与糖酸比、果实纵径、果形指数呈极显著负相关;单果质量与果实硬度呈显著正相关,与可溶性固形物含量、糖酸比呈极显著负相关;单株产量与可滴定酸含量呈显著正相关。利用主成分分析法提取出4个主成分,其累积方差贡献率达83.408%,其中影响樱桃番茄综合品质的因子分别为质量因子（单果质量、单株产量）、果形因子（纵径、果形指数）、营养因子（维生素C和番茄红素含量）和口感因子（可滴定酸含量）。运用主成分分析法筛选出排名前5的品种为黄金贝（0.662）、浙樱粉1号（0.526）、红玉（0.483）、粉贝贝（0.374）和粉佳人（0.334）;运用模糊隶属函数综合评价法筛选出综合排名前5的品种为红玉（0.638）、粉佳人（0.587）、紫贝贝（0.551）、浙樱粉1号（0.539）和黄金贝（0.504）。主成分分析和模糊隶属函数综合评价结果基本一致。【结论】黄金贝、粉佳人、浙樱粉1号、红玉等4个樱桃番茄品种的综合品质优于其他品种,适于陕北地区基质栽培。     

基于通径分析的陕北黄土坡面径流产沙影响因素

通过对陕北半干旱黄土区16场有径流产沙发生的次降雨数据进行收集,以径流量和产沙量为因变量,植被类型、植被盖度、坡度、坡向、降雨量、降雨历时、场均雨强、I5、I10、I15、I30、土壤密度、土壤稳渗率作为自变量,在进行逐步回归分析的基础上,对影响径流量及产沙量的主要因素进行通径分析,结果表明:1)植被盖度、降雨量、降雨历时、I30、稳渗率是影响径流量的主要因素,径流量、植被盖度、坡度、降雨量、场均雨强、I15、土壤密度为影响坡面降雨产沙量的主要因素;2)降雨历时、降雨量、I30对径流量起到决定性作用,且对径流量产生影响的直接影响因素排序为降雨历时I30降雨量植被盖度稳渗率,而间接影响排序为降雨量降雨历时稳渗率I30植被盖度,决定系数排序为d降雨量·降雨历时d降雨历时·降雨历时dI30·I30d降雨量·降雨量d植被盖度·植被盖度;3)径流量、降雨量、I15对产沙量起到决定性作用。对产沙量影响因素排序:从直接通径系数来看,径流量I15土壤密度降雨量场均雨强植被盖度坡度;从间接通径系数来看,降雨量场均雨强植被盖度I15土壤密度径流量坡度;从决定系数来看,d径流量·径流量d径流量·降雨量d径流量·I15dI15·I15d土壤密度·土壤密度d降雨量·降雨量。      

陕北地区马铃薯X病毒CP基因的RT-PCR检测及其序列分析

【目的】分析陕北8个县(区)马铃薯X病毒外壳蛋白(CP)基因序列的一致性和变异性,明确病毒变异程度,为脱毒马铃薯的推广提供参考。【方法】以陕北8个县（区）种植2～3代疑似携带病毒的马铃薯叶片为材料,首先用Trizol法提取8个采样点马铃薯叶片总RNA,以已公布的马铃薯X病毒CP基因序列设计特异引物,通过RT-PCR扩增目的DNA片段,用琼脂糖凝胶电泳检测扩增产物;然后对CP基因进行克隆并测序,使用DNAstar软件分析陕北马铃薯X病毒CP基因序列的一致性,并与国内外其他地区12个马铃薯X病毒进行比较,采用邻接法构建系统进化树。【结果】从陕北8个县（区）马铃薯叶片中均扩增到与预期大小一致的长度为620 bp目的片段,可知这些马铃薯均感染了X病毒。不同CP基因序列之间存在微小变异,8个县(区)样品间CP基因的序列一致性在95.2%～99.4%,与国内外其他地区12个样品CP基因的序列一致性在92.9%～98.5%。系统进化树显示,将X病毒可分为4个类群,而陕北8县(区) 马铃薯X病毒归属于其中的2个类群。【结论】马铃薯X病毒在陕北地区普遍存在,RT-PCR方法可快速、准确地检测到马铃薯X病毒,X病毒CP基因存在一定程度的变异。     

洪水预报信息用于水库防洪预报调度的风险分析

【目的】提高洪水预报子系统风险分析的可信度,探讨将洪水预报信息用于水库防洪预报调度的可行性。【方法】针对水库洪水资料样本不足的问题,引入信息扩散的风险分析方法,并以安康水库防洪预报调度为实例,对6 h入库洪水预报信息应用于安康水库洪水预报调度中的风险问题进行了分析。【结果】提出了水库防洪预报调度风险分析的内容和定义,求得基于6 h洪水预报信息的安康水库调洪风险率约为25%,能满足水资源系统对风险率的规定要求。【结论】分析过程和分析结果显示,在对水库防洪预报调度中的洪水预报子系统进行风险分析时,采用信息扩散的风险分析方法,可有效解决预报信息样本不足的问题,充分提高分析结果的可信度,将洪水预报信息用于水库的防洪预报调度决策是可行性的。     

旱涝灾害对陕西省粮食生产的影响研究

为揭示旱涝灾害发生的特征及对当地粮食生产的影响,运用数理统计方法对陕西省1971—2010年期间的旱涝灾害和粮食生产数据进行统计分析,研究旱涝灾害的发生对当地粮食生产的影响。结果表明:1971年以来,旱涝灾害发生在时间上呈单峰变化,1991—2000年期间,旱涝灾害发生最重,年平均灾害强度为25.7%;因旱涝灾害导致的粮食减产量也呈单峰变化规律,1991—2000年期间,旱涝灾害对陕西的粮食生产影响最重(年平均粮食减产量达157.7万t),进入21世纪的10年间,陕西因旱涝灾害导致的粮食减产量呈下降趋势(年平均粮食减产量达104.1万t)。20世纪90年代,旱涝灾害的发生强度及其对粮食产量的影响最大,进入21世纪后旱涝灾害对陕西粮食生产的影响程度较20世纪90年代有所缓解。     

陕北山地苹果树形改造研究

为促进陕北丘陵沟壑区山地苹果的优质高效生产,本研究将传统稀植果园中主要采用的主干疏层形改造为小冠疏层形、纺锤形或圆柱形、高干开心形和开心形,测定不同树形的树冠透光率、树冠大小、一年生枝和结果枝的数量及组成比例、果实产量和品质等指标,并估算其产值。结果表明:与对照主干疏层形相比,高干开心形和开心形的树冠大而扁,树冠透光率较高。开心形的叶丛枝和短枝占全树枝条的61.21%,树势中庸偏上;主干疏层形、小冠疏层形和高干开心形的叶丛枝和短枝占全树枝条的70.00%以上,树势较弱。开心形的短果枝占结果枝的60.68%,中果枝占28.67%,利于连年优质丰产;主干疏层形的短果枝占结果枝的85.00%,中果枝仅占8.79%,易形成隔年结果。不同树形的果实产量以主干疏层形的最高,其次为开心形;果实品质、均匀度和价格均以开心形的最高,主干疏层形的最低;经济产值以开心形的最高,其次为主干疏层形,高干开心形的最低。综上,建议将陕北丘陵沟壑区山地稀植苹果园的主干疏层形改造为开心形。