单变量水文序列频率计算原理与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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宋松柏 著

图书标签:

• 水文
• 频率分析
• 单变量序列
• 概率统计
• 水文统计
• 水资源
• 风险评估
• 模型应用
• 水文过程
• 时间序列分析

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030566003

版次：31

商品编码：12319307

包装：平装

开本：32开

出版时间：2018-03-01

页数：740

正文语种：中文

内容简介

本书是继《Copulas函数及其在水文中的应用》出版后，又一部力求反映国内外关于单变量水文序列频率计算理论前沿研究进展的著作。全书结合统计水文学、微积分、概率论与数理统计和数值计算等原理，系统地推导了单变量水文序列频率计算的有关计算公式。其中，许多计算原理和方法尚未见于中文文献；同时，更正了目前文献中一些印刷或其他方面的错误，给出了许多较为详细的推导过程，以帮助青年学生系统学习水文频率计算原理。本书主要内容包括：水文序列经验频率计算方法、P-Ⅲ型分布水文序列频率分布参数的常用计算方法、基于熵原理的P-Ⅲ型分布参数估计、非参数核密度估计原理与应用、高阶概率权重矩原理与应用、基于贝叶斯理论的水文频率分布参数估计、部分概率权重矩原理与应用、洪峰流量的理论概率分布、重现期计算、截取分布在水文中的应用、非一致水文序列频率计算原理等。除叙述上述计算原理和方法外，书中附有大量的计算实例，供读者阅读和理解。

目录

第1章 水文序列经验频率计算方法
1.1 次序统计量分布
1.1.1 由次序统计量的联合密度函数推导X（i）的密度函数
1.1.2 由事件{X（i）≤x}等价事件概率推导X（i）的密度函数
1.1.3 由分析方法推导X（i）的密度函数
1.2 连续样本经验概率
1.2.1 横标期望值E[P（m）]公式
1.2.2 横标中值Med[P（m）]公式
1.2.3 横标众值Mod[P（m）]公式
1.2.4 纵标期望值P[E（X（m））]公式
1.3 考虑特大历史洪水的序列经验频率公式
1.3.1 双样本模型
1.3.2 经验频率

第2章 P-Ⅲ型分布水文序列频率分布参数的常用计算方法
2.1 标准化变量数字特征与P-Ⅲ型分布
2.1.1 标准化变量数字特征
2.1.2 P-Ⅲ型分布
2.2 应用矩法求解P-Ⅲ型概率分布参数
2.2.1 正偏P-Ⅲ型分布（?>0）
2.2.2 负偏P-Ⅲ型分布（?>0）
2.3 应用极大似然函数法求解P-Ⅲ型概率分布参数
2.3.1 正偏P-Ⅲ型分布（?>0）
2.3.2 负偏P-Ⅲ型分布（?>0）
2.4 应用概率权重法求解P-Ⅲ型概率分布参数
2.4.1 概率权重矩计算
2.4.2 样本概率权重矩计算
2.4.3 应用实例
2.5 应用线性矩法求解P-Ⅲ型概率分布参数
2.5.1 线性矩定义
2.5.2 P-Ⅲ型分布线性矩计算
2.5.3 样本线性矩计算
2.5.4 应用实例
2.6 含零值水文序列频率的计算原理与应用
2.6.1 含零值水文序列频率的条件概率计算
2.6.2 含零值水文序列频率的全概率计算
2.6.3 含零值水文序列频率的计算步骤
2.6.4 应用实例

第3章 基于熵原理的P-Ⅲ型分布参数估计
3.1 熵及信息熵
3.2 最大熵原理及其求解概率密度函数
3.2.1 连续变量约束条件下最大熵原理求解概率密度函数
3.2.2 离散变量约束条件下最大熵原理求解概率密度函数
3.3 基于最大熵原理的Singh法求解P-Ⅲ型概率分布参数
3.3.1 P-Ⅲ型分布参数的最大熵原理Singh法求解
3.3.2 应用实例
3.4 梅林变换在P-Ⅲ型分布参数估计中的应用
3.4.1 梅林变换
3.4.2 应用梅林变换进行P-Ⅲ型分布参数估计
3.5 交互熵在P-Ⅲ型分布参数估计中的应用
3.5.1 交互熵概念
3.5.2 Kullback最小交互熵原理
3.5.3 基于Kullback最小交互熵原理的概率分布参数估算
3.5.4 Kullback最小交互熵原理
3.5.5 拟合（待选）分布为Gumbel和gamma分布的参数计算
3.5.6 拟合（待选）分布为P-Ⅲ型分布参数计算

第4章 非参数核密度估计原理与应用
4.1 单变量非参数核密度估计
4.1.1 核密度定义
4.1.2 核分布函数计算
4.1.3 窗宽的选择
4.1.4 变核函数
4.1.5 核密度函数拟合效果评价
4.1.6 应用实例
4.2 可变核估计原理与应用
4.2.1 最近邻估计法

第5章 高阶概率权重矩原理与应用
第6章 基于贝叶斯理论的水文频率分布参数估计
第7章 部分概率权重矩与线性矩计算原理与应用
第8章 部分历时序列频率计算原理与应用
第9章 水文设计值置信区间计算原理与方法
第10章 重现期计算原理与应用
第11章 截取分布原理与应用
第12章 非一致水文序列频率计算原理与应用
参考文献

水资源系统规划与管理导论 本书简介 本书是一本全面、深入探讨现代水资源系统规划与管理核心原理与实践的专著。旨在为水利工程、环境科学、地理信息科学以及相关领域的学者、研究人员、工程师和决策者提供一个坚实的理论基础和前沿的应用视角。本书内容横跨水文水资源学、工程经济学、环境生态学和管理科学的交叉领域，系统性地阐述了如何科学、高效、可持续地利用和保护水资源。 第一部分：水资源基础理论与评估 本部分奠定了理解水资源系统的理论基石。首先，水循环动力学与区域水文过程被详尽阐述，重点分析了大气降水、蒸发、下渗和地表径流的相互作用机制，特别是针对气候变化背景下水文极端事件（如特大洪水和长期干旱）的响应模式。我们引入了先进的水文模型，如集成的分布式水文模型（如 SWAT、VIC 模型），用于精确模拟流域尺度的水量平衡与水沙输移过程。 其次，水资源承载力与供需平衡分析是本部分的核心内容。我们引入了多尺度水资源承载力的概念框架，结合水资源评价体系（WREA），探讨了自然水资源的可持续利用上限。供水方面，本书深入分析了地表水、地下水、非常规水资源（如再生水、雨水集蓄）的赋存条件、开发潜力及其环境影响评估。需水方面，则细致剖绘了农业灌溉、工业生产、城市生活及生态环境用水的结构性需求特征与变化趋势。特别地，对于生态流量保障，本书采用了基于河流生态学和水力学联合作用的综合评估方法，而非单一的水文指标，确保水资源分配兼顾人类发展与生态健康。 第二部分：水资源系统规划与优化 本部分聚焦于将理论转化为实际规划工具。综合水资源规划（IWRM）的理论框架与实践路径被系统介绍，强调跨部门、跨区域、跨时间尺度的协同管理。规划过程被分解为目标设定、情景分析、方案制定与评估等关键步骤。 在水资源优化配置方面，本书侧重于引入现代运筹学方法。针对复杂的水库群联合调度、跨流域调水工程的运行管理，我们采用了多目标线性/非线性规划模型，同时考虑经济效益最大化、防洪减灾能力提升、以及生态环境约束的帕累托最优解集求解。书中详述了如何将不确定性（如降雨预报误差、需水需求波动）纳入优化模型，通过随机规划或鲁棒优化方法提高规划方案的适应性和可靠性。 此外，水资源基础设施的规划与设计部分涵盖了水库、引调水工程、地下水补给系统的合理布局与规模确定。重点在于采用生命周期成本分析（LCCA）和风险评估方法，对不同工程方案进行技术经济比较，避免“头痛医头、脚痛医脚”的片面建设。 第三部分：水资源管理与可持续发展 管理是确保规划得以实施并持续发挥效益的关键。本部分深入探讨了现代水资源管理的制度、技术与经济手段。 在水资源管理体制与法律框架方面，本书分析了不同国家和地区在水权分配、水事管理权限划分上的经验与教训，尤其关注了基于流域的管理（River Basin Management）模式的有效性与实施难点。水权交易作为一种市场化工具，其理论基础、计量方法和潜在的公平性问题被深入探讨。 水资源信息系统与监测技术是现代管理不可或缺的支撑。本书详述了遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）在水文监测、水资源调查和水资源质量跟踪中的集成应用。重点介绍了物联网（IoT）在智能水文站网建设中的前沿技术，以及如何利用大数据和人工智能（AI）技术对海量水文信息进行实时分析和预警。 水污染控制与水环境管理作为水资源可持续利用的核心环节，被给予了充分的篇幅。本书超越了传统的点源控制，侧重于面源污染负荷的估算与控制策略，如农业退耕还林、生态缓冲带建设等“基于自然的解决方案”（NbS）。水质模型的应用，例如水动力水质耦合模型，被用来预测污染物迁移转化过程，为制定污染物总量控制指标提供科学依据。 第四部分：气候变化与非常规挑战应对 面对全球气候变化带来的水资源不确定性增加，本书的最后一部分聚焦于适应性管理与未来挑战。气候情景下的水资源风险评估采用了多模型集合预报方法，量化了不同气候情景下洪水、干旱频率和强度的变化，并据此制定了分阶段的适应性策略。 非常规水资源开发与利用被提升到战略高度。除了前述的再生水和雨水，本书还探讨了海水淡化工程在水资源短缺地区的战略地位、能源消耗平衡及环境影响最小化技术。 总结而言，本书旨在构建一个从水文机理认知到系统规划优化，再到精细化管理实施的完整知识体系，为新时代水资源的可持续利用提供一套科学、前瞻且可操作的理论与方法论支撑。 ---

评分☆☆☆☆☆

这本新近出版的关于水文计算的著作，从书名上看似乎聚焦于非常具体的技术层面，然而实际阅读体验却远超预期。书中对基础概念的阐述极为扎实，没有那种为了堆砌理论而显得晦涩难懂的倾向。作者似乎深谙读者初次接触这类复杂统计方法时的困惑点，因此在讲解如何构建可靠的频率分析模型时，每一步都辅以清晰的逻辑推导和详实的案例背景。尤其令我印象深刻的是，它并没有将频率分析视为一个孤立的数学过程，而是巧妙地将其置于整个水文数据采集、预处理以及不确定性评估的大框架下进行讨论。这种宏观与微观兼顾的处理方式，使得即便是我们这些习惯于现场工作、对纯理论接触较少的工程师，也能迅速掌握其核心精髓。它不仅仅是一本“怎么做”的指南，更是一本“为什么这么做”的深度解读。书中对不同分布函数（如Gumbel, Log-Pearson Type III）适用条件的讨论，极具实操指导价值，绝非泛泛而谈的教科书式罗列。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都令人印象深刻，但最让我感到“相见恨晚”的是其对不确定性分析的系统论述。在现今强调风险管理的时代背景下，仅仅提供一个点估计的重现期是不够的，我们需要知道这个估计值可靠的区间范围。作者将贝叶斯统计的思想巧妙地融入到经典频率分析框架中，清晰地展示了如何量化和传播模型输入、参数估计以及分布选择带来的误差。这种从确定性计算向概率性评估的过渡，是这本书区别于很多传统教材的关键所在。它促使我反思过去在设计标准中对安全系数的简单应用，开始倾向于采用更科学、更透明的风险评估方法。对于从事防洪标准制定、水库调度规则优化的专业人士来说，这部分内容简直就是一座宝库。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我一开始担心这本书会过于偏重理论证明而忽略了工程实践中的灵活性。然而，事实证明我的担忧是多余的。本书非常注重实用性，尤其在处理数据缺失和序列非一致性等“灰色地带”问题时，给出了许多基于实践智慧的建议。比如，书中提到了一种根据历史洪水记录的定性描述来修正频率曲线末端的方法，这在只有少量清晰记录的古老流域中尤为重要。它没有将问题简化为纯粹的数学题，而是承认了水文数据中固有的“模糊性”。作者的写作风格沉稳、客观，既不夸大技术的威力，也不低估科学方法的价值，恰到好处地把握了科学严谨性与工程实用性之间的微妙平衡点，让人读完后感到既充实又脚踏实地，真正体会到水文计算的复杂美学。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，首先感受到的是一股严谨而又充满人文关怀的学术气息。我尤其欣赏作者在处理复杂水文现象时所展现出的那种审慎态度。面对瞬息万变、充满随机性的自然过程，如何用有限的数学工具去逼近真实，这是水文工作者永恒的挑战。本书在这方面提供了一种近乎艺术的平衡感。它没有盲目鼓吹某些先进模型的万能性，而是回归到数据的本质和物理规律的约束。例如，关于极值数据处理的部分，作者深入探讨了如何识别和剔除异常值，以及在数据量有限的情况下，如何通过区域化方法来增强样本信息的有效性。这种对数据质量的强调，远比单纯炫耀复杂的拟合算法来得重要和实在。读罢相关章节，我感觉自己对“数据代表性”的理解上了一个全新的台阶，不再满足于仅仅跑出一个拟合曲线，而是开始审视这条曲线背后的物理意义和局限性。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，这本书的排版和图表设计也值得称赞。在涉及大量公式推导和图示对比的章节，编辑的处理方式使得阅读过程非常顺畅，没有出现那种密密麻麻的文字包裹着几个孤立公式的阅读障碍感。更重要的是，作者在穿插理论的同时，极大地丰富了“应用”层面的内容。我注意到，书中对不同流域特征（如山地、平原、季风区）下的频率分析实践进行了对比分析，这对于我们进行跨区域项目评估时，提供了宝贵的经验借鉴。它不仅仅是告诉你计算方法，更是告诉你“在那个特定的地理环境下，前人是怎么调整参数、又是怎么应对非平稳性问题的”。这种深度融合了地理信息和水文过程的讨论，让原本抽象的频率计算变得鲜活起来，充满了解决实际工程问题的张力。