[發明專利]多個河口風暴潮增水聯合重現期的確定方法

在審

• 申請號: 201810079387.2
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108320055A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 董勝;趙玉良;翟金金;殷齊麟;王浩天
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/26
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 史文樊

本發明涉及海洋科學與海洋工程技術領域，具體涉及一種多個河口風暴潮增水聯合重現期的確定方法,包括如下步驟，S1統計一段時間內，所研究區域內臺風的發生頻次，建立臺風發生頻次的Poisson分布；S2統計所研究區域內的河口情況，建立每個河口由臺風引起的最大增水的最佳一維邊緣分布；S3建立每個河口由臺風引起的最大增水復合臺風發生頻次的一維Poisson復合極值分布；S4建立所研究區域內所有河口由臺風引起的最大增水復合臺風發生頻次的多維Poisson復合極值分布；S5獲得多河口風暴潮增水聯合重現期。本發明提出一種更為合理的計算河口海港極端水位的聯合概率方法，對于區域資源調配，實現海岸區域工程有效防災有重要意義。

技術領域

本發明涉及海洋科學與海洋工程技術領域，具體涉及一種多個河口風暴潮增水聯合重現期的確定方法。

背景技術

海岸工程設計中的極端高潮位是指水工建筑物在非正常工作條件下的潮位,它是結構安全設計的重要參數之一。我國《海港水文規范》規定：極端高潮位是在不少于連續20a的最高潮位實測資料的基礎上,采用Gumbel分布推算的50a一遇高水位。此法是把實測水位當作隨機變量進行統計的。實際上觀測到的年極值水位通常不是單純由天文因素造成的，而是由臺風、寒潮等產生的增減水與天文潮組合而成的。近些年來，有學者開始將風暴潮增水當作最高潮位的主要因素來考慮，把年最大增水當作樣本來進行概率計算,將其重現值迭加在平均高潮位之上,從而確定極端高潮位。

受臺風影響的海域，每年出現臺風的路徑和次數是隨機的，產生的風暴潮增水的次數與強度也是隨機的。臺風不是每年都發生的，這就導致無臺風發生的年份，存在含零項，故不能采用年極值法計算臺風波高的重現值。

對于同一場臺風，其影響區域內的不同河口的風暴增水程度不同。對于一個有三個河口的區域，單獨來看，每個河口都會出現較高水位的風暴增水，但是其同時出現極大風暴增水的概率較低，也就是同一臺風影響區域不同河口的風暴增水具有一定的相關性，對于同一場臺風，其影響區域內的不同河口的風暴增水程度不同。因此，在實際應用中，如果選用每個河口的水位極值來統計重現值，那么就忽略了同一臺風影響區域不同河口的風暴增水的相關性，從而使得極端高潮位設計值偏大，會造成資源的浪費。

發明內容

本發明針對現有技術中統計極端高潮位與實際情況存在偏差的問題，提出一種更為合理的計算河口海港極端水位的聯合概率方法，對于區域資源調配，實現海岸區域工程有效防災有重要意義。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案，多個河口風暴潮增水聯合重現期的確定方法，包括如下步驟，

S1.統計一段時間內，所研究區域內臺風的發生頻次，建立臺風發生頻次的Poisson分布；

S2.統計所研究區域內的河口情況，建立每個河口由臺風引起的最大增水的最佳一維邊緣分布；

S3.建立每個河口由臺風引起的最大增水復合臺風發生頻次的一維Poisson復合極值分布；

S4.建立所研究區域內所有河口由臺風引起的最大增水復合臺風發生頻次的多維Poisson 復合極值分布；

S5.獲得多河口風暴潮增水聯合重現期。

進一步地，所述步驟S2具體包括：

S21.統計所研究區域內的河口的數量；

S22.收集每個河口由臺風引起的最大增水的數據；

S23.選擇合適的分布線型對每個河口由臺風引起的最大增水數據進行擬合；

S24.確定每個河口由臺風引起的最大增水的最佳一維邊緣分布。

進一步地，所述步驟S23中，所述分布線性包括Pearson-III型分布、Weibull分布、廣義極值分布和對數正態分布。