| 表1 不同重现期的暴雨强度值比较
Table 1 The comparison of storm intensityvalue in different return periods
|
|
暴雨强 度
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5
|
10
|
15
|
20
|
30
|
45
|
60
|
90
|
120
|
|
0.25
|
|
1.576
|
1.363
|
1.210
|
1.078
|
0.873
|
0.632
|
0.483
|
0.372
|
0.283
|
|
|
1.549
|
1.329
|
1.168
|
1.045
|
0.868
|
0.697
|
0.587
|
0.451
|
0.369
|
|
|
1.508
|
1.300
|
1.141
|
1.021
|
0.848
|
0.682
|
0.575
|
0.441
|
0.361
|
|
0.33
|
|
1.711
|
1.473
|
1.306
|
1.165
|
0.948
|
0.702
|
0.548
|
0.417
|
0.319
|
|
|
1.684
|
1.445
|
1.271
|
1.136
|
0.943
|
0.758
|
0.638
|
0.490
|
0.401
|
|
|
1.641
|
1.411
|
1.241
|
1.111
|
0.924
|
0.742
|
0.625
|
0.480
|
0.393
|
|
0.5
|
|
1.903
|
1.628
|
1.443
|
1.290
|
1.054
|
0.801
|
0.639
|
0.480
|
0.369
|
|
|
1.875
|
1.609
|
1.414
|
1.265
|
1.050
|
0.844
|
0.711
|
0.546
|
0.447
|
|
|
1.841
|
1.582
|
1.392
|
1.246
|
1.035
|
0.833
|
0.701
|
0.538
|
0.440
|
|
1
|
|
2.230
|
1.892
|
1.677
|
1.502
|
1.236
|
0.970
|
0.794
|
0.589
|
0.455
|
|
|
2.201
|
1.889
|
1.660
|
1.485
|
1.233
|
0.991
|
0.834
|
0.640
|
0.524
|
|
|
2.174
|
1.868
|
1.644
|
1.472
|
1.223
|
0.983
|
0.828
|
0.635
|
0.520
|
|
2
|
|
2.557
|
2.156
|
1.911
|
1.714
|
1.418
|
1.139
|
0.949
|
0.698
|
0.541
|
|
|
2.528
|
2.169
|
1.907
|
1.705
|
1.416
|
1.138
|
0.958
|
0.735
|
0.602
|
|
|
2.506
|
2.154
|
1.895
|
1.696
|
1.409
|
1.134
|
0.955
|
0.733
|
0.600
|
|
3
|
|
2.748
|
2.311
|
2.047
|
1.838
|
1.524
|
1.238
|
1.040
|
0.761
|
0.591
|
|
|
2.718
|
2.333
|
2.050
|
1.834
|
1.523
|
1.224
|
0.030
|
0.791
|
0.648
|
|
|
2.701
|
2.321
|
2.043
|
1.828
|
1.519
|
1.222
|
1.029
|
0.790
|
0.647
|
|
5
|
|
2.989
|
2.506
|
2.219
|
1.995
|
1.657
|
1.363
|
1.155
|
0.841
|
0.654
|
|
|
2.959
|
2.539
|
2.232
|
1.996
|
1.657
|
1.332
|
1.121
|
0.861
|
0.705
|
|
|
2.946
|
2.532
|
2.228
|
1.994
|
1.657
|
1.333
|
1.122
|
0.862
|
0.706
|
|
10
|
|
3.316
|
2.770
|
2.453
|
2.207
|
1.839
|
1.532
|
1.310
|
0.950
|
0.740
|
|
|
3.285
|
2.819
|
2.478
|
2.216
|
1.840
|
1.479
|
1.245
|
0.956
|
0.783
|
|
|
3.279
|
2.818
|
2.479
|
2.219
|
1.844
|
1.483
|
1.249
|
0.959
|
0.785
|
|
20
|
|
3.643
|
3.034
|
2.687
|
2.419
|
2.021
|
1.701
|
1.465
|
1.059
|
0.826
|
|
|
3.611
|
3.099
|
2.724
|
2.436
|
0.023
|
1.626
|
1.368
|
1.051
|
0.860
|
|
|
3.611
|
3.104
|
2.731
|
2.444
|
2.032
|
1.634
|
1.376
|
1.056
|
0.865
|
|
50
|
|
4.075
|
3.384
|
2.995
|
2.700
|
2.260
|
1.925
|
1.671
|
1.202
|
0.939
|
|
|
4.042
|
3.469
|
3.049
|
2.727
|
2.264
|
1.820
|
1.532
|
1.176
|
0.963
|
|
|
4.051
|
3.482
|
3.063
|
2.742
|
2.278
|
1.833
|
1.543
|
1.185
|
0.970
|
|
100
|
|
4.402
|
3.648
|
3.229
|
2.912
|
2.442
|
2.094
|
1.826
|
1.311
|
1.025
|
|
|
4.369
|
3.749
|
3.295
|
2.947
|
2.447
|
1.967
|
1.655
|
1.271
|
1.041
|
|
|
4.383
|
3.767
|
3.315
|
2.967
|
2.466
|
1.983
|
1.669
|
1.282
|
1.049
|
为了比较公式（5）计算的暴雨强度值与文献[16]计算的暴雨强度值的精度，由表1计算出不同重现期的暴雨强度绝对均方差列于表2中，其中 ， 分别表示公式（5）和文献[16]计算的绝对均方差论文开题报告范例。
由表2可看出，公式（5）计算的各重现期的暴雨强度绝对均方差都比文[16]计算的要小。另外，表2中公式（5）计算的各重现期的暴雨强度的平均绝对均方差分别为 ，显然，这不仅满足规范中平均绝对均方差不宜大于0.05的要求，而且比文[16]计算出来的 要小。表明采用Lingo软件和单纯形算法推导出来的综合暴雨强度公式是可行的，且计算结果精度更高。
表2 不同方法计算的绝对均方差比较
Table 2 The comparison of absolute MSE by usingdifferent methods
|
|
|
|
|
|
|
|
100
|
0.045
|
0.084
|
2
|
0.021
|
0.025
|
|
50
|
0.020
|
0.070
|
1
|
0.021
|
0.027
|
|
20
|
0.014
|
0.051
|
0.5
|
0.023
|
0.035
|
|
10
|
0.014
|
0.038
|
0.33
|
0.034
|
0.047
|
|
5
|
0.021
|
0.028
|
0.25
|
0.045
|
0.058
|
5 结论
（1）一般情况下数学建模论文，在推导暴雨强度公式参数时，目前已有的一些方法在解析参数时，都受到初始值的限制, 选择初始值合适与否将决定迭代计算的工作量, 甚至决定迭代计算是收敛还是发散。单纯形法是一种传统的局部搜索方法, 具有计算量小、无需求导数、优化速度快等优点, 搜索过程只计算目标函数值,无需任何导数信息,不用进行复杂的矩阵运算,因此占用内存较小,计算工作量小,但单纯形法对初值敏感,容易陷入局部极小点,不能保证收敛至全局最优。众所周知，Lingo软件在编程求解无约束优化问题时，不必选择初始值，笔者首先用Lingo软件编程计算出暴雨强度公式，然后以该公式的参数作为初始值，利用单纯形算法进行优化，与传统方法相比，克服了初始值盲目选择这一困难。
（2）将Lingo软件和单纯形算法优化参数得到的综合暴雨强度公式用于暴雨强度的计算，其方法是非常有效的，计算结果比传统方法的精度更高。
参考文献
[1]国家标准局.GBJ14-87室外排水设计规范. 北京：中国标准出版社, 1997
[2]国家标准局.GB50014-2006室外排水设计规范. 北京：中国标准出版社, 2006
[3]王敏,谭向诚.北京城市暴雨和雨型的研究.水文,1994,3:1-6
[4]杨开,程晓如.暴雨强度公式中系数B 统计算法一例. 人民长江, 1996, 27(3) : 16-22
[5]邱兆富,周琪,张智，等.暴雨强度公式推求方法探讨.城市道桥与防洪,2004(1):47-49
[6]张子贤.用高斯-牛顿法确定暴雨公式参数.河海大学学报,1995,23(5):106-111
[7]赵建国.迭代法推求暴雨强度公式参数.给水排水,1997,34(12):9-12
[8]李树平,刘遂庆,黄延林.用麦夸尔特法推求暴雨强度公式参数.给水排水,1999,25(2):26-28
[9]任伯帜.带因子一迭代法求解城市暴雨强度公式参数.中国给水排水，2002,18（2）:40-42
[10]林林，樊建军，陈鹏飞.遗传算法在暴雨强度公式参数优化中的应用及Matlab实现. 水科学与工程技术,2008, 6: 1-2
[11]杨晓华,金菊良,张国桃.加速遗传算法及其在暴雨强度公式参数优化中的应用.自然灾害学报,1998,7(3):71-76
[12]倪长健,丁晶,李祚泳.免疫进化算法及其在暴雨强度公式参数优化中的应用.长江科学院院报,2002,19(6):59-61
[13]路志强,杨文海,黄腾，等.粒子群算法及其在暴雨强度公式参数优化中的应用.南水北调与水利科技,2008,6(3):72-73
[14]张云,柯水洲.应用最速下降法推求暴雨强度公式的参数.中国给水排水,2003，19(2):67-39
[15]樊建军，王峰，陈鹏飞.利用MATLAB推导城市暴雨强度公式. 中国给水排水, 2010, 26(11): 111-115
[16]赵吉武,邹长武,卢晓宁.基于粒子群算法的综合暴雨强度公式.安徽农业科学,2010,38(30):17175-17176,17197
[17]刘建，王益群，姜万录，等.引入单纯形算子的粒子群优化算法在板形模式识别中的应用.中国机械工程，2007，18(23):2877-2880
2/2 首页 上一页 1 2 |
