單變量水文序列頻率計算原理與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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宋鬆柏 著

圖書標籤:

• 水文
• 頻率分析
• 單變量序列
• 概率統計
• 水文統計
• 水資源
• 風險評估
• 模型應用
• 水文過程
• 時間序列分析

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030566003

版次：31

商品編碼：12319307

包裝：平裝

開本：32開

齣版時間：2018-03-01

頁數：740

正文語種：中文

內容簡介

本書是繼《Copulas函數及其在水文中的應用》齣版後，又一部力求反映國內外關於單變量水文序列頻率計算理論前沿研究進展的著作。全書結閤統計水文學、微積分、概率論與數理統計和數值計算等原理，係統地推導瞭單變量水文序列頻率計算的有關計算公式。其中，許多計算原理和方法尚未見於中文文獻；同時，更正瞭目前文獻中一些印刷或其他方麵的錯誤，給齣瞭許多較為詳細的推導過程，以幫助青年學生係統學習水文頻率計算原理。本書主要內容包括：水文序列經驗頻率計算方法、P-Ⅲ型分布水文序列頻率分布參數的常用計算方法、基於熵原理的P-Ⅲ型分布參數估計、非參數核密度估計原理與應用、高階概率權重矩原理與應用、基於貝葉斯理論的水文頻率分布參數估計、部分概率權重矩原理與應用、洪峰流量的理論概率分布、重現期計算、截取分布在水文中的應用、非一緻水文序列頻率計算原理等。除敘述上述計算原理和方法外，書中附有大量的計算實例，供讀者閱讀和理解。

目錄

第1章 水文序列經驗頻率計算方法
1.1 次序統計量分布
1.1.1 由次序統計量的聯閤密度函數推導X（i）的密度函數
1.1.2 由事件{X（i）≤x}等價事件概率推導X（i）的密度函數
1.1.3 由分析方法推導X（i）的密度函數
1.2 連續樣本經驗概率
1.2.1 橫標期望值E[P（m）]公式
1.2.2 橫標中值Med[P（m）]公式
1.2.3 橫標眾值Mod[P（m）]公式
1.2.4 縱標期望值P[E（X（m））]公式
1.3 考慮特大曆史洪水的序列經驗頻率公式
1.3.1 雙樣本模型
1.3.2 經驗頻率

第2章 P-Ⅲ型分布水文序列頻率分布參數的常用計算方法
2.1 標準化變量數字特徵與P-Ⅲ型分布
2.1.1 標準化變量數字特徵
2.1.2 P-Ⅲ型分布
2.2 應用矩法求解P-Ⅲ型概率分布參數
2.2.1 正偏P-Ⅲ型分布（?>0）
2.2.2 負偏P-Ⅲ型分布（?>0）
2.3 應用極大似然函數法求解P-Ⅲ型概率分布參數
2.3.1 正偏P-Ⅲ型分布（?>0）
2.3.2 負偏P-Ⅲ型分布（?>0）
2.4 應用概率權重法求解P-Ⅲ型概率分布參數
2.4.1 概率權重矩計算
2.4.2 樣本概率權重矩計算
2.4.3 應用實例
2.5 應用綫性矩法求解P-Ⅲ型概率分布參數
2.5.1 綫性矩定義
2.5.2 P-Ⅲ型分布綫性矩計算
2.5.3 樣本綫性矩計算
2.5.4 應用實例
2.6 含零值水文序列頻率的計算原理與應用
2.6.1 含零值水文序列頻率的條件概率計算
2.6.2 含零值水文序列頻率的全概率計算
2.6.3 含零值水文序列頻率的計算步驟
2.6.4 應用實例

第3章 基於熵原理的P-Ⅲ型分布參數估計
3.1 熵及信息熵
3.2 最大熵原理及其求解概率密度函數
3.2.1 連續變量約束條件下最大熵原理求解概率密度函數
3.2.2 離散變量約束條件下最大熵原理求解概率密度函數
3.3 基於最大熵原理的Singh法求解P-Ⅲ型概率分布參數
3.3.1 P-Ⅲ型分布參數的最大熵原理Singh法求解
3.3.2 應用實例
3.4 梅林變換在P-Ⅲ型分布參數估計中的應用
3.4.1 梅林變換
3.4.2 應用梅林變換進行P-Ⅲ型分布參數估計
3.5 交互熵在P-Ⅲ型分布參數估計中的應用
3.5.1 交互熵概念
3.5.2 Kullback最小交互熵原理
3.5.3 基於Kullback最小交互熵原理的概率分布參數估算
3.5.4 Kullback最小交互熵原理
3.5.5 擬閤（待選）分布為Gumbel和gamma分布的參數計算
3.5.6 擬閤（待選）分布為P-Ⅲ型分布參數計算

第4章 非參數核密度估計原理與應用
4.1 單變量非參數核密度估計
4.1.1 核密度定義
4.1.2 核分布函數計算
4.1.3 窗寬的選擇
4.1.4 變核函數
4.1.5 核密度函數擬閤效果評價
4.1.6 應用實例
4.2 可變核估計原理與應用
4.2.1 最近鄰估計法

第5章 高階概率權重矩原理與應用
第6章 基於貝葉斯理論的水文頻率分布參數估計
第7章 部分概率權重矩與綫性矩計算原理與應用
第8章 部分曆時序列頻率計算原理與應用
第9章 水文設計值置信區間計算原理與方法
第10章 重現期計算原理與應用
第11章 截取分布原理與應用
第12章 非一緻水文序列頻率計算原理與應用
參考文獻

水資源係統規劃與管理導論 本書簡介 本書是一本全麵、深入探討現代水資源係統規劃與管理核心原理與實踐的專著。旨在為水利工程、環境科學、地理信息科學以及相關領域的學者、研究人員、工程師和決策者提供一個堅實的理論基礎和前沿的應用視角。本書內容橫跨水文水資源學、工程經濟學、環境生態學和管理科學的交叉領域，係統性地闡述瞭如何科學、高效、可持續地利用和保護水資源。 第一部分：水資源基礎理論與評估 本部分奠定瞭理解水資源係統的理論基石。首先，水循環動力學與區域水文過程被詳盡闡述，重點分析瞭大氣降水、蒸發、下滲和地錶徑流的相互作用機製，特彆是針對氣候變化背景下水文極端事件（如特大洪水和長期乾旱）的響應模式。我們引入瞭先進的水文模型，如集成的分布式水文模型（如 SWAT、VIC 模型），用於精確模擬流域尺度的水量平衡與水沙輸移過程。 其次，水資源承載力與供需平衡分析是本部分的核心內容。我們引入瞭多尺度水資源承載力的概念框架，結閤水資源評價體係（WREA），探討瞭自然水資源的可持續利用上限。供水方麵，本書深入分析瞭地錶水、地下水、非常規水資源（如再生水、雨水集蓄）的賦存條件、開發潛力及其環境影響評估。需水方麵，則細緻剖繪瞭農業灌溉、工業生産、城市生活及生態環境用水的結構性需求特徵與變化趨勢。特彆地，對於生態流量保障，本書采用瞭基於河流生態學和水力學聯閤作用的綜閤評估方法，而非單一的水文指標，確保水資源分配兼顧人類發展與生態健康。 第二部分：水資源係統規劃與優化 本部分聚焦於將理論轉化為實際規劃工具。綜閤水資源規劃（IWRM）的理論框架與實踐路徑被係統介紹，強調跨部門、跨區域、跨時間尺度的協同管理。規劃過程被分解為目標設定、情景分析、方案製定與評估等關鍵步驟。 在水資源優化配置方麵，本書側重於引入現代運籌學方法。針對復雜的水庫群聯閤調度、跨流域調水工程的運行管理，我們采用瞭多目標綫性/非綫性規劃模型，同時考慮經濟效益最大化、防洪減災能力提升、以及生態環境約束的帕纍托最優解集求解。書中詳述瞭如何將不確定性（如降雨預報誤差、需水需求波動）納入優化模型，通過隨機規劃或魯棒優化方法提高規劃方案的適應性和可靠性。 此外，水資源基礎設施的規劃與設計部分涵蓋瞭水庫、引調水工程、地下水補給係統的閤理布局與規模確定。重點在於采用生命周期成本分析（LCCA）和風險評估方法，對不同工程方案進行技術經濟比較，避免“頭痛醫頭、腳痛醫腳”的片麵建設。 第三部分：水資源管理與可持續發展 管理是確保規劃得以實施並持續發揮效益的關鍵。本部分深入探討瞭現代水資源管理的製度、技術與經濟手段。 在水資源管理體製與法律框架方麵，本書分析瞭不同國傢和地區在水權分配、水事管理權限劃分上的經驗與教訓，尤其關注瞭基於流域的管理（River Basin Management）模式的有效性與實施難點。水權交易作為一種市場化工具，其理論基礎、計量方法和潛在的公平性問題被深入探討。 水資源信息係統與監測技術是現代管理不可或缺的支撐。本書詳述瞭遙感（RS）、地理信息係統（GIS）和全球定位係統（GPS）在水文監測、水資源調查和水資源質量跟蹤中的集成應用。重點介紹瞭物聯網（IoT）在智能水文站網建設中的前沿技術，以及如何利用大數據和人工智能（AI）技術對海量水文信息進行實時分析和預警。 水汙染控製與水環境管理作為水資源可持續利用的核心環節，被給予瞭充分的篇幅。本書超越瞭傳統的點源控製，側重於麵源汙染負荷的估算與控製策略，如農業退耕還林、生態緩衝帶建設等“基於自然的解決方案”（NbS）。水質模型的應用，例如水動力水質耦閤模型，被用來預測汙染物遷移轉化過程，為製定汙染物總量控製指標提供科學依據。 第四部分：氣候變化與非常規挑戰應對 麵對全球氣候變化帶來的水資源不確定性增加，本書的最後一部分聚焦於適應性管理與未來挑戰。氣候情景下的水資源風險評估采用瞭多模型集閤預報方法，量化瞭不同氣候情景下洪水、乾旱頻率和強度的變化，並據此製定瞭分階段的適應性策略。 非常規水資源開發與利用被提升到戰略高度。除瞭前述的再生水和雨水，本書還探討瞭海水淡化工程在水資源短缺地區的戰略地位、能源消耗平衡及環境影響最小化技術。 總結而言，本書旨在構建一個從水文機理認知到係統規劃優化，再到精細化管理實施的完整知識體係，為新時代水資源的可持續利用提供一套科學、前瞻且可操作的理論與方法論支撐。 ---

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，首先感受到的是一股嚴謹而又充滿人文關懷的學術氣息。我尤其欣賞作者在處理復雜水文現象時所展現齣的那種審慎態度。麵對瞬息萬變、充滿隨機性的自然過程，如何用有限的數學工具去逼近真實，這是水文工作者永恒的挑戰。本書在這方麵提供瞭一種近乎藝術的平衡感。它沒有盲目鼓吹某些先進模型的萬能性，而是迴歸到數據的本質和物理規律的約束。例如，關於極值數據處理的部分，作者深入探討瞭如何識彆和剔除異常值，以及在數據量有限的情況下，如何通過區域化方法來增強樣本信息的有效性。這種對數據質量的強調，遠比單純炫耀復雜的擬閤算法來得重要和實在。讀罷相關章節，我感覺自己對“數據代錶性”的理解上瞭一個全新的颱階，不再滿足於僅僅跑齣一個擬閤麯綫，而是開始審視這條麯綫背後的物理意義和局限性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都令人印象深刻，但最讓我感到“相見恨晚”的是其對不確定性分析的係統論述。在現今強調風險管理的時代背景下，僅僅提供一個點估計的重現期是不夠的，我們需要知道這個估計值可靠的區間範圍。作者將貝葉斯統計的思想巧妙地融入到經典頻率分析框架中，清晰地展示瞭如何量化和傳播模型輸入、參數估計以及分布選擇帶來的誤差。這種從確定性計算嚮概率性評估的過渡，是這本書區彆於很多傳統教材的關鍵所在。它促使我反思過去在設計標準中對安全係數的簡單應用，開始傾嚮於采用更科學、更透明的風險評估方法。對於從事防洪標準製定、水庫調度規則優化的專業人士來說，這部分內容簡直就是一座寶庫。

評分☆☆☆☆☆

這本新近齣版的關於水文計算的著作，從書名上看似乎聚焦於非常具體的技術層麵，然而實際閱讀體驗卻遠超預期。書中對基礎概念的闡述極為紮實，沒有那種為瞭堆砌理論而顯得晦澀難懂的傾嚮。作者似乎深諳讀者初次接觸這類復雜統計方法時的睏惑點，因此在講解如何構建可靠的頻率分析模型時，每一步都輔以清晰的邏輯推導和詳實的案例背景。尤其令我印象深刻的是，它並沒有將頻率分析視為一個孤立的數學過程，而是巧妙地將其置於整個水文數據采集、預處理以及不確定性評估的大框架下進行討論。這種宏觀與微觀兼顧的處理方式，使得即便是我們這些習慣於現場工作、對純理論接觸較少的工程師，也能迅速掌握其核心精髓。它不僅僅是一本“怎麼做”的指南，更是一本“為什麼這麼做”的深度解讀。書中對不同分布函數（如Gumbel, Log-Pearson Type III）適用條件的討論，極具實操指導價值，絕非泛泛而談的教科書式羅列。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我一開始擔心這本書會過於偏重理論證明而忽略瞭工程實踐中的靈活性。然而，事實證明我的擔憂是多餘的。本書非常注重實用性，尤其在處理數據缺失和序列非一緻性等“灰色地帶”問題時，給齣瞭許多基於實踐智慧的建議。比如，書中提到瞭一種根據曆史洪水記錄的定性描述來修正頻率麯綫末端的方法，這在隻有少量清晰記錄的古老流域中尤為重要。它沒有將問題簡化為純粹的數學題，而是承認瞭水文數據中固有的“模糊性”。作者的寫作風格沉穩、客觀，既不誇大技術的威力，也不低估科學方法的價值，恰到好處地把握瞭科學嚴謹性與工程實用性之間的微妙平衡點，讓人讀完後感到既充實又腳踏實地，真正體會到水文計算的復雜美學。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗上，這本書的排版和圖錶設計也值得稱贊。在涉及大量公式推導和圖示對比的章節，編輯的處理方式使得閱讀過程非常順暢，沒有齣現那種密密麻麻的文字包裹著幾個孤立公式的閱讀障礙感。更重要的是，作者在穿插理論的同時，極大地豐富瞭“應用”層麵的內容。我注意到，書中對不同流域特徵（如山地、平原、季風區）下的頻率分析實踐進行瞭對比分析，這對於我們進行跨區域項目評估時，提供瞭寶貴的經驗藉鑒。它不僅僅是告訴你計算方法，更是告訴你“在那個特定的地理環境下，前人是怎麼調整參數、又是怎麼應對非平穩性問題的”。這種深度融閤瞭地理信息和水文過程的討論，讓原本抽象的頻率計算變得鮮活起來，充滿瞭解決實際工程問題的張力。