[發明專利]一種流域水資源的供水發電環境多重風險評估方法和系統

有效

• 申請號: 201910480002.8
• 申請日: 2019-06-03
• 公開（公告）號: CN110334908B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 陳璐;周建中;黃康迪;仇紅亞;鐘文杰;張寒松
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

1.一種流域水資源的供水發電環境多重風險評估方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)通過計算流域水資源中供水、發電和環境這三個風險指標中兩兩之間的相關性，得到供水、發電和環境的競爭協同關系；

(2)對不同風險指標進行邊緣分布擬合，然后根據供水、發電和環境的競爭協同關系構建供水、發電和環境的聯合分布；

(3)利用供水、發電和環境的聯合分布建立供水、發電和環境的風險評估模型，利用供水、發電和環境的風險評估模型計算不同風險指標的期望值，利用該期望值評估流域水資源的多重風險；

所述供水為生產生活用水量，所述發電為水力發電量，所述環境為河道外生態用水量；

步驟(2)包括：

利用水文分布對不同風險指標進行邊緣分布擬合，得到供水、發電和環境這三個風險指標的邊緣分布函數；

根據供水、發電和環境的競爭協同關系，從Copula函數中選取Frank Copula函數建立供水、發電和環境的二維聯合分布；

根據三個風險指標的相關性，從Copula函數中選取Gaussian Copula函數建立供水、發電和環境的三維聯合分布；

步驟(3)包括：

對供水、發電和環境的聯合分布進行多重求導得到供水、發電和環境的聯合分布的密度函數；利用供水、發電和環境的聯合分布的密度函數建立供水、發電和環境的風險評估模型；

利用供水、發電和環境的風險評估模型計算已知N個風險指標的條件下另一個風險指標的期望值，若該風險指標的期望值大于等于該風險指標的保證率，則該風險指標不存在風險，否則該風險指標存在風險，通過調節已知的N個風險指標以降低流域水資源的風險；

其中，N為1或2；

所述供水、發電和環境的風險評估模型為：

其中，E(x₁|x₂)為在已知x₂的條件下x₁的期望值，E(x₁|x₂,x₃)為在已知x₂和x₃的條件下x₁的期望值，x₁、x₂和x₃為供水、發電和環境這三個風險指標的任意組合，c(u₁,u₂)為供水、發電和環境的二維聯合分布的密度函數，x₁、x₂、x₃與u₁、u₂、u₃選擇的風險指標相同，c(u₂,u₃)為供水、發電和環境除u₁代表的風險指標的邊緣分布函數之外的二維聯合分布的密度函數，f(x₁)為x₁的概率密度函數，c(u₁,u₂,u₃)為供水、發電和環境的三維聯合分布的密度函數，u₁、u₂和u₃為供水、發電和環境這三個風險指標任意組合的邊緣分布函數。

2.如權利要求1所述的一種流域水資源的供水發電環境多重風險評估方法，其特征在于，步驟(1)包括：

計算流域水資源中供水、發電和環境這三個風險指標中兩兩之間的相關性，得到兩兩之間的相關系數，當兩兩之間的相關系數為正，說明兩兩之間為協同關系，當兩兩之間的相關系數為負，說明兩兩之間為競爭關系，當兩兩之間的相關系數為0，說明兩兩之間相互獨立；

利用供水、發電和環境中每個風險指標的邊緣熵以及三個風險指標中兩兩之間的互信息，得到三個風險指標的相關性。

3.如權利要求1所述的一種流域水資源的供水發電環境多重風險評估方法，其特征在于，所述供水、發電和環境的二維聯合分布為：

其中，θ為Frank Copula函數的參數。