CN110633455B - 一种水文统计采用系列的确定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水文统计采用系列的确定方法,该确定方法包括如下步骤:1)最长水文系列获取;2)最长水文系列周期分析;3)水文统计采用系列长度计算;4)水文统计采用系列确定。与现有技术相比,该方法考虑水文系列主要周期的完整过程,减小了因选取非完整周期导致的抽样误差;该方法能准确计算最优水文系列长度,避免了水文统计系列选择的盲目性,提高了水文系列的代表性。
Description
技术领域
本发明公开了一种水文统计方法,具体是一种水文统计采用系列的确定方法,属于水文计算技术领域。
背景技术
水文统计成果是各类水利规划、涉水工程设计及防洪和水资源管理的基础。我国《水利水电工程水文计算规范》、《水利水电工程设计洪水计算规范》要求径流和洪水依据的资料系列应在30年以上,其系列长度的确定主要依据于20世纪50、60年代设立的大多数水文站,而这些资料系列距离首次编制上述标准已30年有余,并一直沿用至今。
然而,随着水文资料的累积,其水文系列长度已远远超过当初设定的30年。现有水文统计一般采用自水文站建站以来的最长系列或建国至今的系列,也有采用水文站近期固定长度的滑动系列,但尚无成熟的水文统计采用系列的确认方法。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种水文统计采用系列的确定方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的,一种水文统计采用系列的确定方法,该确定方法包括如下步骤:
1)最长水文系列获取;
2)最长水文系列周期分析;
3)水文统计采用系列长度计算;
4)水文统计采用系列确定。
进一步,所述步骤1)中,确认需开展统计分析的水文站,收集水文站自设站至最近年份共计N年水文统计项目的系列资料,获取水文统计项目的最长水文系列,确保最长水文系列的一致性。
进一步,所述步骤2)中,依据获取的最长水文系列,采用数学周期分析方法,计算最长水文系列的各种周期,并确认最长水文系列的主要周期L主1、L主2和最长周期L长。
进一步,所述步骤3)中,依据最长水文系列的主要周期L主1、L主2和最长周期L长,
若只有一个主要周期L主1,按L长≤nL主1≤N<(n+1)L主1的原则,确定水文统计采用系列长度nL主1;
若有两个以上主要周期且L主1L主2不大于N时,考虑两个主要周期L主1和L主2,按L长≤nL主1L主2≤N<(n+1)L主1L主2的原则,确定水文统计采用系列长度nL主1L主2;
式中:n为水文统计采用系列主要周期长度L主1或L主1L主2的次数。
进一步,所述步骤4)中,依据确定的水文统计采用系列长度nL主1或nL主1L主2,根据水文系列连续和资料精度高低的原则,在水文系列中截取nL主1或nL主1L主2N年水文系列资料供统计分析计算。
进一步,所述水文系列的一致性是指水文站测验、整编精度控制方法相同,人类活动对水文统计项目的影响;若有影响,则按《水利水电工程水文计算规范》和《水利水电工程设计洪水计算规范》进行一致性改正。
进一步,所述水文统计项目包括但不限于年径流、时段径流;年最大洪峰、时段洪量;年最小流量、时段水量;年最高、最低、平均水位;年输沙量、时段输沙量;时段降水量、蒸发量;气温、水温、冰情。
进一步,所述数学周期分析方法包括但不限于周期图法、傅立叶分析法、小波分析法、最大熵谱分析法和功率谱分析法。
进一步,所述水文系列连续是指系列中不应有缺测年份或遗弃年份。
进一步,所述资料精度高低是指水文测验和水文资料整编的精度高低。
与现有技术相比,本发明具备以下有益效果:
1)该方法考虑水文系列主要周期的完整过程,减小了因选取非完整周期导致的抽样误差;
2)该方法能准确计算最优水文系列长度,避免了水文统计系列选择的盲目性,提高了水文系列的代表性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
一种水文统计采用系列的确定方法,该确定方法包括如下步骤:
1)最长水文系列获取;所述步骤1)中,确认需开展统计分析的水文站,收集水文站自设站至最近年份共计N年水文统计项目的系列资料,获取水文统计项目的最长水文系列,确保最长水文系列的一致性。
所述水文系列的一致性是指水文站测验、整编精度控制方法相同,人类活动对水文统计项目的影响;若有影响,则按《水利水电工程水文计算规范》和《水利水电工程设计洪水计算规范》进行一致性改正。
所述水文统计项目包括但不限于年径流、时段径流;年最大洪峰、时段洪量;年最小流量、时段水量;年最高、最低、平均水位;年输沙量、时段输沙量;时段降水量、蒸发量;气温、水温、冰情。
2)最长水文系列周期分析;所述步骤2)中,依据获取的最长水文系列,采用数学周期分析方法,计算最长水文系列的各种周期,并确认最长水文系列的主要周期L主1、L主2和最长周期L长。
所述数学周期分析方法包括但不限于周期图法、傅立叶分析法、小波分析法、最大熵谱分析法和功率谱分析法。
3)水文统计采用系列长度计算;所述步骤3)中,依据最长水文系列的主要周期L主1、L主2和最长周期L长,
若只有一个主要周期L主1,按L长≤nL主1≤N<(n+1)L主1的原则,确定水文统计采用系列长度nL主1;
若有两个以上主要周期且L主1L主2不大于N时,考虑两个主要周期L主1和L主2,按L长≤nL主1L主2≤N<(n+1)L主1L主2的原则,确定水文统计采用系列长度nL主1L主2;
式中:n为水文统计采用系列主要周期长度L主1或L主1L主2的次数。
4)水文统计采用系列确定;所述步骤4)中,依据确定的水文统计采用系列长度nL主1或nL主1L主2,根据水文系列连续和资料精度高低的原则,在水文系列中截取nL主1或nL主 1L主2N年水文系列资料供统计分析计算。所述水文系列连续是指系列中不应有缺测年份或遗弃年份。
实施例
(1)获取最长水文系列
根据需求确认需开展统计分析的水文站,收集水文站自设站至最近年份共计N年水文统计项目的系列资料。对收集的系列资料根据需求按年径流、时段径流;年最大洪峰、时段洪量;年最小流量、时段水量;年最高、最低、平均水位;年输沙量、时段输沙量;时段降水量、蒸发量;气温、水温、冰情等项目进行统计,或按其它需求项目进行统计。
根据水文统计要求水文系列一致性原则,若水文站测验整编精度控制方法相同,人类活动对水文统计项目影响较小,则确定由水文站实测资料统计的项目系列为水文统计项目的最长水文系列。若人类活动影响较大,则按《水利水电工程水文计算规范》、《水利水电工程设计洪水计算规范》所规定的方法进行一致性改正,确定经一致性改正后的系列为水文统计项目的最长水文系列。
(2)分析最长水文系列周期
依据获取的最长水文系列,采用周期图法、傅立叶分析法、小波分析法、最大熵谱分析法、功率谱分析法等数学周期分析方法或其它适用的计算方法,计算最长水文系列的各种周期。
根据计算结果,得出最长水文系列的主要周期L主1、L主2和最长周期L长。
(3)计算水文统计采用系列长度
依据最长水文系列的主要周期L主1、L主2和最长周期L长,若只有一个主要周期L主1,按满足公式:
L长≤nL主1≤N<(n+1)L主1
确定水文统计采用系列长度nL主1。若有二个以上主要周期且L主1L主2不大于N时,则考虑二个主要周期L主1、L主2,按满足公式:
L长≤nL主1L主2≤N<(n+1)L主1L主2
确定水文统计采用系列长度nL主1L主2。
式中:n为水文统计采用系列包括主要周期长度L主1或L主1L主2的次数。
(4)确定水文统计采用系列
依据确定的水文统计采用系列长度nL主1或nL主1L主2,按系列中没有缺测年份或遗弃年份,水文测验、水文资料整编的精度较高的原则,在水文系列中截取nL主1或nL主1L主2N年水文系列供统计分析计算。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种水文统计采用系列的确定方法,其特征在于:该确定方法包括如下步骤:
1)最长水文系列获取;
所述步骤1)中,确认需开展统计分析的水文站,收集水文站自设站至最近年份共计N年水文统计项目的系列资料,获取水文统计项目的最长水文系列,确保最长水文系列的一致性;
2)最长水文系列周期分析;
所述步骤2)中,依据获取的最长水文系列,采用数学周期分析方法,计算最长水文系列的各种周期,并确认最长水文系列的主要周期L主1、L主2和最长周期L长;
3)水文统计采用系列长度计算;
所述步骤3)中,依据最长水文系列的主要周期L主1、L主2和最长周期L长,
若只有一个主要周期L主1,按L长≤nL主1≤N<(n+1)L主1的原则,确定水文统计采用系列长度nL主1;
若有两个以上主要周期且L主1L主2不大于N时,考虑两个主要周期L主1和L主2,按L长≤nL主 1L主2≤N<(n+1)L主1L主2的原则,确定水文统计采用系列长度nL主1L主2;
式中:n为水文统计采用系列主要周期长度L主1或L主1L主2的次数;
4)水文统计采用系列确定;
所述步骤4)中,依据确定的水文统计采用系列长度nL主1或nL主1L主2,根据水文系列连续和资料精度高低的原则,在水文系列中截取nL主1或nL主1L主2N年的水文系列资料,统计分析计算。
2.根据权利要求1所述的一种水文统计采用系列的确定方法,其特征在于:所述水文系列的一致性是指水文站测验、整编精度控制方法相同,人类活动对水文统计项目的无影响;若有影响,则按《水利水电工程水文计算规范》和《水利水电工程设计洪水计算规范》进行一致性改正。
3.根据权利要求2所述的一种水文统计采用系列的确定方法,其特征在于:所述水文统计项目包括但不限于年径流、时段径流;年最大洪峰、时段洪量;年最小流量、时段水量;年最高、最低、平均水位;年输沙量、时段输沙量;时段降水量、蒸发量;气温、水温、冰情。
4.根据权利要求3所述的一种水文统计采用系列的确定方法,其特征在于:所述数学周期分析方法包括但不限于周期图法、傅立叶分析法、小波分析法、最大熵谱分析法和功率谱分析法。
5.根据权利要求4所述的一种水文统计采用系列的确定方法,其特征在于:所述水文系列连续是指系列中不应有缺测年份或遗弃年份。
6.根据权利要求4所述的一种水文统计采用系列的确定方法,其特征在于:所述资料精度高低是指水文测验和水文资料整编的精度高低。
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