论文题目：基于正态变换的干旱区河流水文频率研究
摘要：水文频率计算是水文领域内十分重要的研究内容之一,主要探究流域内水文变量的随机过程,分析其中隐含的统计特征,并根据统计结果计算指定重现期的水文极值事件,为水利工程的规划设计、运行管理等提供科学依据。随着水文学科的发展,逐渐产生了新的水文频率计算方法。为了及时丰富计算理论,需要将新方法进行应用研究和总结。因此,本文采用非参数正态变换方法在玛纳斯河（以下简称玛河）展开水文频率研究,并对比传统方法（P-Ⅲ型分布）研究了该水文模型的优劣性和适应性;以玛河肯斯瓦特水库为例,进行正态变换的应用研究。结果表明,本文采用的正态变换方法在新疆干旱区玛河的适应性良好,可以用于水利工程的规划、设计和校核等环节。研究结论具体如下:（1）对玛河年径流序列和洪水序列进行非一致性检验,检验结果表明年径流序列在1996年发生变异,洪水序列在1993年发生变异,两种水文变量序列的主要变异形式均为跳跃变异。（2）两种正态变换方法均能显著降低玛河样本序列的偏态性,且Johnson变换对样本偏态性的改善效果始终优于Box-Cox变换。（3）基于正态变换方法和P-Ⅲ型分布对玛河进行水文频率研究,结果表明Box-Cox变换的单参数结构特点使其在水文序列高水端不稳定时的拟合更有优势,Johnson变换的多参数结构特点使其在水文序列的整体部分拟合度更佳。并且,原始偏态水文序列经过正态变换后序列的正态性越好,水文频率计算的精度越高;当变换后序列的正态性相差不大时,Johnson变换不如Box-Cox变换。（4）选取玛河1999发生的洪水作为典型洪水过程,基于正态变换方法对该洪水过程进行设计;将其作为入库洪水进行调洪演算,最终得到两种正态变换下水库的防洪风险率分别为0.018%和0.017%,即水库处于安全状态。结果表明,正态变换可以用于洪水设计和工程特征水位的校核,且水文频率计算结果的精度会直接影响水库设计洪水过程线和调洪计算。因此,综合利用多种计算方法来提高水文频率计算精度是保证工程安全的必要措施。本论文的研究成果可以丰富新疆干旱区流域水文频率计算理论系统,并为其它流域开展该模型的研究提供技术支持。
关键词：水文频率计算;正态变换;玛纳斯河;非参数方法;防洪风险分析
学科专业：水利工程（专业学位）
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究目标及内容
1.4 技术路线
第二章 研究区概况及研究方法
2.1 研究区概况
2.2 研究方法
第三章 基于正态变换的玛河年径流频率计算研究
3.1 玛河年径流资料的“三性审查”及修正
3.2 玛河年径流样本序列正态性检验及正态变换研究
3.3 基于正态变换的玛河年径流频率研究
3.4 本章小结
第四章 基于正态变换的玛河洪水频率计算研究
4.1 洪水资料处理
4.2 玛河洪水资料的“三性审查”及修正
4.3 玛河洪水样本序列正态性检验及正态变换研究
4.4 基于正态变换的玛河洪水频率研究
4.5 本章小结
第五章 玛河肯斯瓦特水库的正态变换应用研究
5.1 肯斯瓦特水库概况
5.2 防洪风险率
5.3 肯斯瓦特水库防洪风险率计算
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
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