降雨径流法推求无资料矿区地表径流来水量研究

摘要

矿区地表设计径流来水量和径流来水量计算模式是矿山水资源开发与综合利用、水土保持、矿区径流污染治理等方面设计、规划、管理的基础理论，对矿山的可持续发展、生态环境保护等具有极其重要的意义。目前在我国，一方面由于雨量资料和径流观测资料的缺乏和有限，大部分矿区属于无资料地区;另一方面，计算理论及技术的不完善和相对滞后、研究较晚且较少，针对无资料矿区径流来水量的计算没有统一确切的计算模式和计算方法，实际中采用的一些地方经验计算方法不一，有的甚至比较粗糙、存在一定的局限性、各种计算结果出入较大。致使我国在该方面的理论难以适应现在矿区蓬勃建设发展的实际需要。因此本文根据我国国情，在前人研究的基础上，结合实际情况，对原有的理论进行改进、完善和发展，结合现代计算智能理论，研究出一种适应性强、计算精度高、可操作性强、简单易行的降雨径流优化计算模式，进一步完善无资料地区径流计算的理论。在此基础上，结合工程实践，运用该综合降雨径流法进行全面分析、理论论证和应用研究，主要研究内容如下:
　　1、通过综合分析现行无资料区域径流计算的先进模型和工程实际中以往采用的方法，结合我国西南湿润地区的矿区水文地质特点，提出缺乏实测水文资料地区的矿区地表径流来水量水文研究途径是引进先进的技术来改进传统计算方法。拟采用以降雨径流关系法为主，选择性的综合参数等值线图法、水文比拟法等的综合降雨径流法进行计算。
　　2、在现有的有关理论及技术研究的基础上改进，提出对综合降雨径流法的核心—皮尔逊-Ⅲ型设计频率曲线—的改进遗传算法拟合智能优化及基于matlab7.9的计算机程序实现。改进遗传优化适线计算法简易通用、适应性强，可精确地对(x)、CV、 CS三参数进行估计，克服了传统适线法未能解决（特别是CV值）的估计精度的问题，以及计算过程与结果受人为因素的影响不足，为准确估计皮尔逊-Ⅲ型分布参数提供有效的方法。
　　3、应用实践:结合贵州省大营煤矿的多年平均径流量的计算，按常规方法和遗传算法拟合智能优化方法计算进行比对。由计算结果分析得:遗传算法智能拟合优化适线明显优于其他适线方法。最后总结，提出无资料地区矿区地表径流来水量的降雨-径流计算模式和基于matlab7.9的P-Ⅲ型设计频率曲线的改进遗传算法智能优化方法。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 问题的提出及研究意义

1．2．1 问题的提出

1．2．1 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 无资料地区径流计算国内外研究

1．2．2 水文频率优化计算方法研究

1．3 研究目的和内容

1．3．1 研究目的

1．3．2 研究主要内容及技术路线

第二章 无资料矿区地表径流来水量降雨径流法原理

2．1 引言

2．2 水文统计基本原理和方法

2．2．1 随机变量、频率

2．2．2 经验频率曲线

2．2．3 统计参数

2．2．4 理论频率曲线

2．2．5 抽样误差及相关分析

2．2．6 适线法

2．3 无资料矿区地表径流降雨径流法原理

2．3．1 无资料地区径流模拟计算方法分析

2．3．2 无资料矿区地表径流来水量计算方法

2．4 小结

第三章 IGA优化适线法及构成

3．1 遗传算法GA的基础知识

3．1．1 GA基本原理

3．1．2 改进遗传算法IGA

3．2 优化适线法

3．2．1 优化适线法

3．2．2 优化适线准则

3．3 IGA优化适线法及构成

3．3．1 IGA优化适线法

3．3．2 IGA优化适线法构成

3．4 小结

第四章 无资料矿区地表径流来水量推求实例(贵州大营煤矿为例)

4．1 矿区概况

4．1．1 矿区流域概况

4．1．2 矿区水文气象特征

4．2 资料的移用

4．3 矿区来水量计算

4．3．1 流域面设计降雨量

4．3．2 矿区设计径流来水量

4．4 小结

第五章 结论与展望

5．1 本文研究工作总结

5．2 进一步研究工作展望

参考文献

致谢

附录 (攻读硕士期间发表的论文及参与的课题)