[发明专利]设计洪水不确定性在水库防洪调度中的传播计算方法

说明书

本发明公开了设计洪水不确定性在水库防洪调度中的传播计算方法，具体为：步骤1，基于Copula模型，同时结合Bayes定理得到了不确定设计洪水过程线DFH；步骤2，建立水库防洪调度优化模型；步骤3，利用信息论方法对设计洪水过程线DFH不确定性进行量化并从步骤1得到的综合DFH到步骤2得到的水库防洪调度优化模型的传播。本发明方法解决了现有方法因DFH产生的不确定性，导致水库防洪调度的不确定性问题。

技术领域

本发明属于水利工程技术领域，涉及设计洪水不确定性在水库防洪调度中的传播计算方法。

背景技术

设计洪水是水利工程规划设计的重要依据，并且与水库的防洪调度规则密切相关，它的准确与否会直接影响到水库的防洪安全。传统的防洪调度规则是以确定性的设计洪水为前提条件求得，而设计洪水过程线(Design Flood Hydrograph,DFH)具有不确定性，如样本不确定性、模型不确定性、参数不确定性等。若将不确定性的DFH输入水库防洪系统，则必然影响系统的输出(即水库防洪调度，如不同时刻的水库水位、下泄流量等)。因此，需要设计一个框架来量化DFH(即水库防洪系统中的输入变量)和水库防洪调度(即水库防洪系统的输出变量)中的不确定性，并研究水库防洪系统不确定性由输入到输出的传播过程。

在计算系统和实际系统中，不确定性的量化分析与传播过程涉及问题：(1)如何计算输入和输出变量中的不确定性；(2)如何通过一个模型将输入变量中的不确定性传播到输出变量；(3)模型如何影响不确定性的传播。但到目前为止，还缺乏一种综合方法解决上述不确定性的量化分析与传播过程。

发明内容

本发明的目的是提供设计洪水不确定性在水库防洪调度中的传播计算方法，解决了现有方法因DFH产生的不确定性，导致水库防洪调度的不确定性问题。

本发明所采用的技术方案是，设计洪水不确定性在水库防洪调度中的传播计算方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，基于Copula模型，同时结合Bayes定理得到了不确定设计洪水过程线DFH；

步骤2，建立水库防洪调度优化模型；

步骤3，利用信息论方法对设计洪水过程线DFH不确定性进行量化并从步骤1得到的综合DFH到步骤2得到的水库防洪调度优化模型的传播。

本发明的特征还在于，

步骤1的具体过程为：

步骤1.1，根据Sklar定理，给定随机变量X₁,X₂,…,X_m(m≥2)的边缘分布函数u₁＝F₁(X₁|α₁),u₂＝F₂(X₂|α₂),…,u_m＝F_m(X_m|α_m)，其中，F₁,F₂,…,F_m为函数关系，α₁,α₂,…,α_m为参数，则基于m维多元联合分布函数H_C(·)定义为：

H_C(X₁,…,X_m|Θ)＝C((F₁(X₁|α₁),…,F_m(X_m|α_m))|θ)＝C(u₁,…,u_m|θ)   (1)