[发明专利]基于水热耦合平衡的非一致性两变量设计洪水推求方法

摘要

本发明涉及水库防洪安全设计技术领域，公开了基于水热耦合平衡的非一致性两变量设计洪水推求方法，通过收集研究流域的日降水、气温、风速、相对湿度、日照时长、实测蒸散发及多年长序列观测资料，建立流域水热耦合平衡方程，分析流域年均下垫面特征参数；依据水热耦合平衡方程推求非一致性条件下洪水单变量分布函数；基于洪水峰量相关结构的非一致性特征，采用Gumbel‑Hougaard Copula(G‑H Copula)方法建立非一致性条件下的洪峰‑洪量联合概率分布函数，求取非一致性条件下设计洪水峰量设计值。本发明能够充分考虑气候变化和人类活动对洪水特征的影响，同时采用洪峰‑洪量最可能组合模型，为变化环境下非一致性水库两变量设计洪水的推求提供重要且可行的参考依据。

主权项

1.基于水热耦合平衡的非一致性两变量设计洪水推求方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、基础气象水文数据采集与取样：收集流域的日降水、气温、风速、相对湿度、日照时长、实测蒸散发及控制水文站流量的多年长序列观测资料，从中统计年最大洪峰、年最大7日径流量、饱和水气压、实际水气压、地表净辐射、土壤热通量、干湿表常数；步骤2、基础数据处理：采用Budyko公式的特征参数作为解释变量，建立流域水热耦合平衡方程，获取流域时变下垫面特征参数年均序列；步骤3、建立边缘概率分布：基于水热耦合平衡方程分别推求非一致性条件下洪峰和洪量的单变量分布函数；步骤4、建立联合概率分布：针对洪水峰量相关结构的非一致性，以水热耦合平衡方程中下垫面特征参数为解释变量，建立非一致性条件下基于G‑H Copula的联合概率分布函数，求取非一致性条件下考虑洪峰‑洪量相关关系的水库洪水设计值；步骤5、输出洪水最可能联合设计值：考虑洪水峰量最可能组合模式，基于G‑H copula函数，推求气候变化与人类活动影响下不同重现期的水库两变量洪水设计值。