基于Copula函数的桃林口水库防洪风险分析.pdf

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1、水利水电技术第48卷2017年第3期基于Copula函数的桃林口水库防洪风险分析李大鸣1，顾利军1，高正廉2，高金燕2(1．天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津300072；2．河北省桃林口水库管理局，河北秦皇岛066000)摘要：为了对桃林口水库进行防洪风险分析，采用阿基米德Gumbel—HougaardCopula连接函数，构建了入库洪峰与洪量的两变量联合分布模型，由随机抽样模拟洪峰和洪量系列，然后基于洪水类别生成洪水过程线。同时综合考虑了水库泄洪能力与水位库容关系水力不确定性因素，采用MonteCarlo法计算桃林口水库在现行常规调度条件下不同风险因子组合对应

2、的水库调度风险定量关系。结果表明，桃林口水库防洪风险系统最主要的控制因素是水文风险，水力风险影响次之。降低汛限水位及采取合理的控泄方式可极大地减轻下游的防洪压力，而该调度方式下水库本身的风险率很小。研究成果为当地水库管理与防汛部门制定科学、合理的防洪规划，为未来合理利用洪水资源探索汛限水位动态化管理提供一定的参考。关键词：随机模拟；联合分布；Copula函数；MonteCarlo；防洪调度；风险分析；桃林口水库doi：10．13928／j．cnki．wrahe．2017．03．028中图分类号：TV697．1文献标识码：A文章编号：1000-0860(2017)03．0158

3、-08Copulafunction-basedriskanalysisforfloodcontrolofTaolinkouReservoirLIDarnin91，GULijunl，GAOZhenglian2，GAOJinyan2(1．StateKeyLaboratoryofHydraulicEngineeringSimulationandSofety，TianjinUniversity，Tianjin300072，China；2．TaohnkouReservoirAdministrationBureauofHebeiProvince，Qinhuangdao066000，Heb

4、ei，China)Abstract：InordertocarryouttheriskanalysisforthefloodcontrolofTaolinkouReservoir，thejointdistributionmodelforthetwovariables，i．e．reservoirinflowfloodpeakandfloodvolume，isestabhshedwithArchimedesGumbel—HougaardCopulafunction，withwhichtheseriesoffloodpeakandfloodvolumeayesimulatedbyst

5、ochasticallysampling，andthenthefloodhydro—graphisgeneratedbasedonthetypeofflood．Meanwhile，thehydraulicuncertaintiesoftheflooddischargecapacityandtherela·tionbetweenwaterlevelandreservoircapacityarecomprehensivelyconsidered，andthequantitativerelationshipsofthereservoiroperationcorrespondingt

6、othecombinationsofdifferentriskfactorsunderthecurrentconventionaloperationofTaolinkouReser—voirayecalculatedwithMonteCarloMethod．，11leresultshowsthatthemostimportantcontrollingfactorofthefloodcontrolrisksystemforTaolinkouReservoiristhehydrologicalrisk，whilethehydraulicriskhascertainimpacton

7、it．Loweringthefloodlimit-edwaterlevelandadoptingreasonablemodeofdischargecontrolcangreatlyalleviatethepressurefromthedownstreamfloodcon．trol。andthattheriskrateofthereservoiritselfisverysmallunderthisoperationmode．Thestudyresultprovidescertainrefer．encefo