[發明專利]一種洪水重現參數的確定方法及裝置

有效

• 申請號: 201711042874.3
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107797969B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 魯帆;劉家宏;宋昕熠;王浩;肖偉華
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;安利霞

本發明提供了一種洪水重現參數的確定方法及裝置，涉及水文領域，用于解決現有技術中對變化環境下洪水重現參數確定的精確度低的問題。本發明實施例中的洪水重現參數的確定方法包括：獲取河道斷面在預定周期內的每一年份發生最大洪峰流量超過預定流量值的第一概率；根據所述第一概率，確定所述河道斷面在預定周期內的洪水重現參數。本發明上述實施例，提高了對洪水重現參數確定的準確率。

技術領域

本發明涉及水文領域，尤其是一種洪水重現參數的確定方法及裝置。

背景技術

在水利水電工程規劃設計中，為處理好防洪問題，通常需要考慮經濟與安全的相互關系，按照工程的重要性選定某一頻率作為設計標準，由流量資料推求設計洪水。設計洪水定得過大會使工程造價增多而不經濟，但工程卻比較安全；設計洪水定得過小，雖然工程造價降低，但遭受破壞的風險增大。設計洪水計算是確定工程建設規模及制定管理運行策略的重要依據。

假設洪水序列滿足一致性條件，對于某一設計標準p的洪峰流量值Q_p，傳統工程水文學認為未來每一年的年最大洪峰流量超過Q_p的概率都是p。考慮洪峰流量超過Q_p的洪水在未來首次發生的年份，可能是在未來第1年、第2年、第3年或者更遠的年份。從時刻0開始，洪峰流量超過Q_p的洪水首次發生年份的等待時間是一個隨機變量，記為Y。由于不同年份的洪水相互獨立，等待時間為y的概率f(y)＝P(Y＝y)＝(1-p)^y-1p,y＝1,2,…。變量Y的數學期望E(Y)＝1/p，即該量級洪水出現的重現期T＝1/p。對于合理使用年限為n年的水利水電工程，在n年內出現大于等于Q_p量級洪水的概率為：

近年來，隨著氣候變化和人類活動綜合影響的加劇，現有基于穩定環境背景下水文觀測資料系列的一致性假設已經無法準確描述變化環境下的流域水文情勢演變規律，影響到已建工程的實際防洪/興利效果和待建工程水文設計的可靠性。同傳統的基于獨立同分布變量的水文頻率分析方法相比，氣候變化和人類活動引起的水文極值序列的非平穩性直接影響洪水重現期和工程風險的計算。例如：到2100年，氣候變化對加拿大安大略湖肯普特維爾河流域極值洪水的影響將使得該流域20年一遇的洪水峰值比現狀設計值增加34％。近年來，我國珠江流域多數站點的洪水極值序列呈非一致性變化特征。與歷史時期相比，北江飛來峽水庫20年、50年和100年一遇設計洪水的洪峰流量在RCP4.5、RCP2.6和RCP8.5等3種排放情景下會呈現出不同的變化趨勢。國內已有的技術主要集中在還原/還現方面，為提高我國水利水電工程安全，亟待創新變化環境下流域水文情勢演變及工程水文計算方法。

發明內容

本發明實施例要解決的技術問題是提供一種洪水重現參數的確定方法及裝置，用以實現對變化環境下流域的洪水重現參數進行確定。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供的洪水重現參數的確定方法，包括：

獲取河道斷面在預定周期內的每一年份發生最大洪峰流量超過預定流量值的第一概率；

根據所述第一概率，確定所述河道斷面在預定周期內的洪水重現參數。

優選地，獲取河道斷面在預定周期內的每一年份發生最大洪峰流量超過預定流量值的第一概率的步驟包括：

獲取河道斷面在第一預定周期內的各個年份分別對應的第一最大洪峰流量；

根據河道斷面在第一預定周期內的各個年份分別對應的第一最大洪峰流量，獲得所述河道斷面在所述第一預定周期內的每一年份發生最大洪峰流量超過預定流量值的第一概率，以及所述河道斷面在第二預定周期內的每一年份發生最大洪峰流量超過預定流量值的第一概率，其中，第一預定周期與所述第二預定周期之和等于所述預定周期，所述第一預定周期的起始年份為所述預定周期的起始年份，所述第二預定周期的起始年份為所述第一預定周期的終止年份的下一年份。