[發(fā)明專利]一種自適應(yīng)氣候變化的水庫多變量設(shè)計洪水推求方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610111489.9
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105714729B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭生練;尹家波
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: E02B1/00
• 分類號: E02B1/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 溫珊姍

1.一種自適應(yīng)氣候變化的水庫多變量設(shè)計洪水推求方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟(1)，建立全球氣候模式與可變下滲能力水文模型的耦合模型，以預(yù)測未來氣候變化情景下的水庫徑流過程；

步驟(2)，基于Copula函數(shù)建立水庫設(shè)計洪水峰量最可能組合法計算模型；包括以下子步驟：

(2.1)構(gòu)造邊緣分布和聯(lián)合分布函數(shù)；令Q表示洪峰流量；W_i(i＝1,2,...,n)表示不同時段的洪量，n表示水庫推求設(shè)計洪水時需要的時段洪量數(shù)；采用P-III分布函數(shù)構(gòu)建洪峰、洪量的邊緣分布，分別記為F_Q(q)、密度函數(shù)分別記為f_Q(q)、采用線性矩法估計P-III分布函數(shù)的參數(shù)，通過Copula函數(shù)構(gòu)造峰量的聯(lián)合分布；

(2.2)基于或重現(xiàn)期推求水庫設(shè)計洪水最可能值；采用或重現(xiàn)期作為水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)的度量指標(biāo)；通過Q和W_i(i＝1,2,…,n)的聯(lián)合概率密度函數(shù)值f(x,y₁,y₂,…,y_n-1,y_n)來度量不同峰量組合發(fā)生的相對可能性大小；水庫設(shè)計洪水峰量最可能組合法計算模型即是求解水庫的洪峰和不同時段洪量在滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)條件下，聯(lián)合概率密度函數(shù)值最大的設(shè)計值組合；

所述步驟(2.2)中，采用拉格朗日乘數(shù)法求解最可能組合問題，給定聯(lián)合重現(xiàn)期T，構(gòu)造拉格朗日函數(shù)，分別對q,w₁,…,w_n和λ求偏導(dǎo)，并令其為0，求得拉格朗日函數(shù)的所有極值點；采用多變量同頻率組合計算得到的峰量設(shè)計結(jié)果作為初始解，采用調(diào)和平均數(shù)牛頓法進(jìn)行迭代求解，得到水庫設(shè)計洪水峰量最可能組合；

步驟(3)，將未來氣候變化情景下的水庫預(yù)測徑流資料作為設(shè)計洪水峰量最可能組合法計算模型的輸入，計算水庫的設(shè)計洪水值。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟(2.1)中，以Archimedean Copula函數(shù)族中的Gumbel-Hougaard Copula函數(shù)作為聯(lián)合分布函數(shù)，構(gòu)造洪峰與洪量的聯(lián)合分布。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(3)具體為：將水庫未來氣候變化情景下的預(yù)測徑流資料進(jìn)行整理分析，通過年最大值取樣方法，得到預(yù)測系列的年最大洪峰和洪量值，然后構(gòu)造年最大洪峰和洪量的邊緣分布函數(shù)F_Q(q)、代入步驟(2)中，求得考慮未來氣候的水庫多變量設(shè)計洪水設(shè)計值。