水文频率曲线

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水文要素值与其发生频率之间的关系曲线，它是推求工程水文设计值的重要工具。

中文名称

水文频率曲线

英文名称

frequency curve

定　　义

水文变量的数值与其出现概率的关系曲线。

应用学科

水利科技（一级学科），水文、水资源（二级学科），应用水文学（水利）（三级学科）

把水文变量和频率表达成一定的数学关系式并将它画成图形，即为频率曲线。其线型常用的有：Γ分布或皮尔孙Ⅲ型分布曲线，极值Ⅰ型分布或贡贝尔分布曲线，对数正态分布曲线，对数Γ分布或对数皮尔孙Ⅲ型分布曲线等。频率曲线常画在概率格纸上。这种格纸的纵坐标为均匀分格或对数分格，表示水文变量；横坐标按某种概率分布（一般取正态分布）分格，表示频率。将水文变量同其相应的经验频率关系（称为经验频率点）点绘在概率格纸上，用一定的配线准则，可以配出一条频率曲线。从20世纪60年代以后，中国一般采用皮尔孙Ⅲ型曲线。有时（如在初估时），也有用目估方法通过经验频率点的点群中心徒手绘制频率曲线的（见图）。

频率曲线的绘制方法

每种频率曲线均含有一定个数的统计参数，一般有三个，即均值、离差系数和偏差系数。在频率曲线线型选定之后，就要估计这些参数。有了这些参数，就可以绘出频率曲线。统计参数的估计方法常用下列几种：①适线法。在概率格纸上用频率曲线去配合样本系列的经验频率点据，取用配合较佳时的统计曲线。这种方法常用的有目估适线法和优化适线法。目估适线法是通过工作者的目测，以他认为曲线与点据配合较佳时的曲线为准；这种方法具有一定的任意性，不同工作者会得到不同的结果，但它能照顾精度较高或占重要位置的点据。优化适线法要用一定形式的目标函数，使其最小而得，最小二乘法和离差绝对值之和最小法属于此类；这种方法可以避免适线的任意性，在统计试验法中应用较好，而在实测资料的分析中，难以照顾精度较高或占重要地位的点据。②矩法。是用头几阶矩来估计频率曲线统计参数的方法，矩的阶数同统计参数的个数相同。③极大似然法。是使估出的统计参数代入频率曲线的密度函数中，得到系列中各水文值对应的频率密度之乘积为最大。中国主要采用适线法。

如降雨、流量等在量的出现方面都有随机性的特点，水文变量如年雨量、年最大洪峰流量、枯季最小流量等都属于随机事件，均可用频率分析方法来分析计算。水文频率分析主要包括：利用现有水文资料组成样本系列，选择合适的频率曲线线型和估计它的统计参数，根据所绘制的频率曲线推求相应于各种频率（或重现期）的水文设计值。