[发明专利]一种并联水库群实时防洪风险解析计算方法

权利要求书

1.一种并联水库群实时防洪风险解析计算方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)考虑各水库入库流量随机过程、各水库出库流量随机过程、区间洪水预报随机过程三种不确定性因素；建立不确定性因素的数学表达式，将各不确定性因素随机过程表述为其均值叠加上其误差随机过程，并采用正态分布描述不确定性因素的边缘分布函数；

(2)基于各水库防洪调度规则，通过随机模拟和水库调洪演算，将各水库入库流量随机过程转化为各水库出库流量随机过程；基于Copula函数，求解包括各水库出库流量随机过程和区间洪水预报随机过程的多维不确定性因素的联合概率密度分布函数；

(3)定义水库群实时防洪调度风险为公共防洪点组合流量过程超过防洪控制断面安全流量阈值的概率；通过对各水库出流过程和区间洪水过程多维不确定性因素的联合概率密度分布函数的直接积分，解析得到各时刻水库群防洪调度风险；

(4)获取水库的实时运行数据、各水库预报入库流量过程及其误差过程、区间洪水过程及其误差过程；通过Copula函数建立各水库出库流量随机过程和区间洪水预报随机过程多维不确定性因素的联合概率密度分布函数，进行水库群实时防洪调度风险的计算。

2.根据权利要求1所述的一种并联水库群实时防洪风险解析计算方法，其特征在于：所述步骤(2)包括如下步骤：

(2.1)定义H(q₁(t),q₂(t),q₃(t))为水库1的出库流量随机过程、水库2的出库流量随机过程、和区间洪水预报随机过程的联合概率分布函数，计算公式如下：

H(q₁(t),q₂(t),q₃(t))＝C(F(q₁(t)),F(q₂(t)),F(q₃(t))) (1)

式中，q₁(t)为t时刻水库1的出库流量随机过程；q₂(t)为t时刻水库2的出库流量随机过程；q₃(t)为t时刻下游防洪控制断面的区间洪水随机过程；F(q₁(t))、F(q₂(t))、F(q₃(t))分别为不确定性因素-水库1的出库流量随机过程q₁(t)、水库2的出库流量随机过程q₂(t)、和区间洪水预报随机过程q₃(t)的边缘分布函数；C为Copula函数；

(2.2)定义h(q₁(t),q₂(t),q₃(t))为水库1的出库流量随机过程、水库2的出库流量随机过程、和区间洪水预报随机过程的联合概率密度函数，计算公式如下：

式中，f(q_i(t))为不确定性因素q_i(t),i＝1,2,3的概率密度函数，c(F(q₁(t)),F(q₂(t)),F(q₃(t))为Copula函数C(F(q₁(t)),F(q₂(t)),F(q₃(t))的概率密度函数。

3.根据权利要求1所述的一种并联水库群实时防洪风险解析计算方法，其特征在于：步骤(2)所述的Copula函数包括3种计算公式，表达式如下：

其中，α(t)为Copula函数的参数，F(q₁(t))为水库1的出库流量随机过程(q₁(t))的边缘分布函数，F(q₂(t))为水库2的出库流量随机过程(q₂(t))的边缘分布函数，F(q₃(t))为区间洪水预报随机过程(q₃(t))的边缘分布函数。