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大雨過程綜合評估指數確定
    
    由于用大雨過程平均降水量、最大日降水量和出現范圍3個單項指標評估大雨過程,都只是反映了明顯大雨過程的一個側面,不能全面說明大雨過程的強度、范圍和影響程度。
    為了對大雨過程風險性進行綜合評價,更好地了解其影響程度,采用上述3個單項指標與其所占權重值乘積之和建立綜合評估指數,其表達式如下:

    Ti=TaIa+TbIb+TcIc  ----(1)
    
    為了消除各指標量綱的影響,對3個單項指標進行極差標準化處理,同時考慮3項指標同等重要,對3項指標等權重處理,由此式(1)可變為式(2);
    
Ti=Ia*[(Tai-Tamin)/(Tamax-Tamin)]+
Ib*[(Tbi-Tbmin)/(Tbmax-Tbmin)]+
Ic*[(Tci-Tcmin)/(Tcmax-Tcmin)]  
                      ---- (2)
                      

    式(2)中:Ti為綜合評估指數;Tai為平均降水量指標的序列值;Tamin為平均降水量指標序列的最小值;Tamax為平均降水量指標序列的最大值;Tbi為最大日降水量指標的序列值;Tbmin為最大日降水量指標序列的最小值;Tbmax為最大日降水量指標序列的最大值;Tci為出現范圍指標的序列值;Tcmin為出現范圍指標序列的最小值;Tcmax為出現范圍指標序列的最大值;Ia、Ib、Ic分別為3項指標權重值,由于等權重實際計算時可不考慮。


   標準偏度系數
                   
    研究天水地區大雨過程綜合評估指數的概率分布特征前,利用正態檢驗法對其正態性進行檢驗,即提出遵從正態分布的原假設。對計算的標準偏度系數作檢驗,如式:

標準偏度系數:

g1=(1/6n∑)^-2[(x-xp)/s]^3

    式中:n為序列的樣本量;xp為序列的平均值;s為序列的標準差。經過計算,大雨的標準偏度系數g1=-0.7974;說明天水的大雨分布形近似對稱,坡度平緩;給定顯著性水平a=0.05,由于大雨標準偏度系數|g1|小于1.96,因此,接受原假設,認為在0.05顯著性水平下,大雨過程綜合評估指數序列遵從正態分布。
    這樣可以利用大雨綜合評估指數序列實現大雨風險概率及重現期的求取。其標準轉化序
列如下式:

u=(x-μ)/σ≈(x- xp)/s

    式中:μ為天水地區大雨過程綜合評估指數序列x的數學期望,近似地取為x的平均值xp,s為x的標準差。

 暴雨過程綜合評估指數確定
          
    由于用暴雨過程平均降水量、最大日降水量和出現范圍3個單項指標評估暴雨過程,都只是反映了明顯暴雨過程的一個側面,不能全面說明暴雨過程的強度、范圍和影響程度,所以單用某一指標不能完全反映一個明顯的暴雨過程所帶來的風險大小。
    為了對暴雨過程風險性進行綜合評價,更好地了解其影響程度,采用上述3個單項指標與其所占權重值乘積之和建立綜合評估指數,其表達式如式:

    Ti=TaIa+TbIb+TcIc  --(1)

    為了消除各指標量綱的影響,對3個單項指標進行極差標準化處理,同時考慮3項指標同等重要,對3項指標等權重處理,由此式(1)可變為式(2):

Ti=Ia*[(Tai-Tamin)/(Tamax-Tamin)]+
Ib*[(Tbi-Tbmin)/(Tbmax-Tbmin)]+ Ic*
[(Tci-Tcmin)/(Tcmax-Tcmin)]  --(2)

式(2)中:Ti為綜合評估指數;Tai為平均降水量指標的序列值;Tamin為平均降水量指標序列的最小值;Tamax為平均降水量指標序列的最大值;Tbi為最大日降水量指標的序列值;Tbmin為最大日降水量指標序列的最小值;Tbmax為最大日降水量指標序列的最大值;Tci為出現范圍指標的序列值;Tcmin為出現范圍指標序列的最小值;Tcmax為出現范圍指標序列的最大值;Ia、Ib、Ic分別為3項指標權重值,由于等權重實際計算時可不考慮。

   標準峰度系數
                              1
   標準峰度系數g2=(1/24)^-2[1/n∑
                             n=1
((x-xp )/s)^4-3]
                         
    式中:n為序列的樣本量;xp為序列的平均值;s為序列的標準差。
    
    經過計算,暴雨的峰度系數g2=-0.016;說明天水的暴雨分布形近似對稱,坡度平緩;峰度系數|g2|小于1.96,因此,認為在0.05顯著性水平下,暴雨過程綜合評估指數序列遵從正態分布。其標準轉化序列與標準偏度系數想同。

 干旱風險過程評估指標確定
    一般,用干旱過程時段平均降水量距平百分率、最小降水量距平百分率和出現范圍3個指標來衡量一次干旱過程的強度大小、影響程度,這3個指標的表達式分別為:
    
    Pa=∑Pai/n       i =1,……,n   Pb=min(p月i)    i =1,……,n        Pc=n/N
    
式中:pa為干旱過程降水量距平百分率平均值,n為天水地區降水量達到干旱標準的觀測站次數;pi為其中第i個觀測站點的月降水量距平百分率;pb為最小降水量距平百分率,min(p月i)為達到干旱標準站次中最小降水量距平百分率的取值;pc為干旱過程出現范圍大小指標,N為天水地區觀測站點總數。上述3個指標分別反映了干旱過程降水量距平百分率平均值大小、區域最小降水量距平百分率以及干旱過程出現范圍大小,其指標絕對值值越大,說明干旱過程越明顯,所帶來的損失風險越大,反之,則相反。


  • 天水同盟軟件開發有限公司
  • 2018-5-5 16:58:22
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