[發明專利]一種水庫群防洪調度風險傳遞規律分析方法

有效

• 申請號: 201910543955.4
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110348701B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 陳璐;黃康迪;周建中;蔣志強;馮仲愷;王權森;仇紅亞;鐘文杰;周清;路嵐青;林橙
• 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: 曹葆青;李智

本發明公開了一種水庫群防洪調度風險傳遞規律分析方法，包括：確定每個水庫的風險元及每個風險元的不確定性序列，并基于防洪調度模型，得到每個不確定性序列對應的調洪最高水位序列；采用信息熵理論計算每個不確定性序列的信息熵以及每個調洪最高水位序列的風險熵；基于每個水庫和/或其上游水庫的待分析風險元對應的信息熵和風險熵，構建該水庫的風險模型并分析各風險元在各水庫上的風險傳遞規律。本發明提出了基于每個水庫和/或其上游水庫的風險元對應的信息熵和風險熵，構建該水庫的風險模型，可有效反映風險元對防洪調度直接或間接傳遞影響，以解析風險元在防洪調度系統中傳遞規律，為防洪風險管理提供依據，為防洪調度方案的制定提供參考。

技術領域

本發明屬于水庫防洪調度風險評估領域，更具體地，涉及一種水庫群防洪調度風險傳遞規律分析方法。

背景技術

水庫群聯合防洪調度是流域防洪減災的重要技術手段之一。通過水庫群聯合調度，可有效減輕水庫自身和下游防洪控制點的防洪壓力，進而提高防洪工程的綜合效益。水庫群實時防洪調度過程中，存在很多不確定性因素(風險元)：如預報不確定性、下泄能力曲線不確定性和水位-庫容不確定性等。這些不確定性因素直接或間接使防洪調度結果產生偏差，從而導致防洪調度存在風險。

目前，防洪風險的評估方法主要是傳統統計方法，通過統計調度結果中超過某一水位(流量)的概率來計算風險。或者，通過一些風險評估指標，表征不同類型風險的大小。然而，這些方法僅評估不確定性對最終結果的影響，沒有解析風險元在整個防洪調度過程中隨洪水傳播而向下游傳遞規律，因此，不能準確刻畫風險元對防洪目標的具體影響以及在整個防洪系統中的遷移轉化規律。

發明內容

本發明提供一種水庫群防洪調度風險傳遞規律分析方法，用以解決現有防洪風險的評估方法無法解析風險元在防洪調度系統中傳遞規律并依據風險值有效地反饋控制防洪調度系統安全的技術問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種水庫群防洪調度風險傳遞規律分析方法，包括：

步驟1、確定每個水庫的風險元及每個風險元的不確定性序列，并基于防洪調度模型，得到每個所述不確定性序列對應的調洪最高水位序列；

步驟2、采用信息熵理論，計算每個所述不確定性序列的信息熵以及每個所述調洪最高水位序列的風險熵；

步驟3、基于每個水庫和/或其上游水庫的待分析風險元對應的所述信息熵和所述風險熵，通過擬合，構建該水庫的風險模型；

步驟4、基于所述風險模型，評估每個所述待分析風險元對該水庫的防洪調度風險的影響程度，并分析各風險元在各水庫上的風險傳遞規律。

本發明的有益效果是：本發明提出了基于每個水庫和/或其上游水庫的風險元對應的信息熵和風險熵，構建該水庫的風險模型，該模型可有效反映風險元對防洪調度直接(某一水庫自身的風險元對自身的防洪調度影響)或間接(上游水庫的風險元對某一水庫的防洪調度影響)傳遞影響，突破了現有方法僅評估風險元對最終調度結果影響的理論瓶頸。因此，本發明可以解析風險元在防洪調度系統中傳遞規律，且準確刻畫風險元對防洪調度的影響，為防洪風險管理提供依據，也可為防洪調度方案的制定提供參考。其中，由于風險元對防洪調度結果產生一種波動性的影響，為準確評估這種風險，本發明采用信息熵理論，合理有效地評估各種待分析的風險元經直接或間接傳遞對防洪調度的影響。

上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述風險元包括洪水預報不確定性、下泄能力不確定性和/或水位-庫容不確定性。

本發明的進一步有益效果是：風險元使防洪調度結果產生偏差或通過傳播間接產生偏差的不確定性因素，洪水預報不確定性、下泄能力不確定性和水位-庫容不確定性為主要的風險影響因素。

進一步，所述步驟1中，所述不確定性序列的確定方法具體為：