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皮尔逊(P)型曲线1、皮尔逊型曲线的概率密度函数 皮尔逊型曲线是一条一端有限一端无限的不对称单峰、正偏曲线(见图4-4-3),数学上常称伽玛分布,其概率密度函数为: (4-4-8) 式中:()的伽玛函数; 、a0分别为皮尔逊型分布的形状尺度和位置未知参数, 0, 0 。显然,三个参数确定以后,该密度函数随之可以确定。可以推论,这三个参数与总体三个参数 、Cv、CS具有如下关系: (4-4-9) 2、皮尔逊型频率曲线及其绘制 水文计算中,一般需要求出指定频率P所相应的随机变量取值xp,也就是通过对密度曲线进行积分,即: (4-4-10) 求出等于及大于xp的累积频率P值。直接由式(4-4-10)计算P值非常麻烦,实际做法是通过变量转换,变换成下面的积分形式: (4-4-11) 式(4-4-11)中被积函数只含有一个待定参数CS,其它两个参数 、Cv都包含在 中。 ,x是标准化变量,称为离均系数。 的均值为0,标准差为1。因此,只需要假定一个CS值,便可从式(4-4-11)通过积分求出 与 之间的关系。对于若干个给定的CS值, 的对应数值表,已先后由美国福斯特和前苏联雷布京制作出来,见附表1皮尔逊型频率曲线的离均系数 值表。由 就可以求出相应频率 的x值: (4-4-12)附表1 皮尔逊型频率曲线的离均系数 值表(摘录) P(%)Cs0.115205080959999.90.03.092.331.640.840.00-0.84-1.64-2.33-3.090.13.231.672.00.84-0.02-0.85-1.62-2.25-2.950.23.382.471.700.83-0.03-0.85-1.59-2.18-2.810.33.522.541.730.82-0.05-0.85-1.55-2.10-2.670.43.672.621.750.82-0.07-0.85-1.52-2.03-2.540.53.812.681.770.81-0.08-0.85-1.40-1.96-2.400.63.962.751.800.80-0.10-0.85-1.45-1.88-2.270.74.102.821.820.79-0.12-0.85-1.42-1.81-2.140.84.242.891.840.78-0.13-0.85-1.38-1.74-2.020.94.392.961.860.77-0.15-0.85-1.35-1.66-1.904.533.021.880.76-0.16-0.85-1.32-1.59-1.793、皮尔逊型频率曲线的应用 在频率计算时,由已知的CS值,查 值表得出不同的P的 值,然后利用已知的 、CV,通过式(4-4-12)即可求出与各种P相应的 值,从而可绘制出皮尔逊型频率曲线。 当CS等于CV的一定倍数时,P-型频率曲线的模比系数KP = ,也已制成表格,见附表2皮尔逊型频率曲线的模比系数KP值表。频率计算时,由已知的CS和CV可以从附表2中查出与各种频率P相对应的KP值,然后即可算出与各种频率对应的 =KP 。有了P和 的一些对应值,即可绘制出皮尔逊型频率曲线。附表2 皮尔逊型频率曲线的模比系数KP值表 (摘录,CS = 2CV)P(%)Cs0.1152050759095990.051.161.121.081.041.000.970.940.920.890.101.341.251.171.081.000.930.870.840.780.201.731.521.351.160.990.860.750.700.590.302.191.831.541.240.970.780.640.560.440.402.702.151.741.310.950.710.530.450.300.503.272.511.941.380.920.640.440.340.210.603.892.892.151.440.890.560.350.260.130.704.563.292.361.500.850.490.270.180.080.805.303.712.571.540.800.420.210.120.040.906.084.152.781.580.750.350.150.080.021.006.914.613.001.610.690.290.110.050.014.4.5 频率与重现期的关系频率曲线绘制后,就可在频率曲线上求出指定频率p的设计值xp。由于频率较为抽象,水文上常用重现期来代替频率。所谓重现期是指某随机变量的取值在长时期内平均多少年出现一次,又称多少年一遇。根据研究问题的性质不同,频率P与重现期T的关系有两种表示方法。1、当为了防洪研究暴雨洪水问题时,一般设计频率P50,则: (4-4-14) 式中:T重现期,年; 频率,。(2)当考虑水库兴利调节研究枯水问题时,设计频率P50,则 (4-4-15)1仅供参照、
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