水文预报不确定性对中型水库防洪调度的影响分析

水文预报不确定性对中型水库防洪调度的影响分析

陈强

广安全民水库管理局四川广安638004

【摘要】水文预报是防洪预报调度风险分析的主要方法。本文概述了水文预报不确定性演变特性，分析了水文预报随机模拟序列和中型水库防洪调度风险分析计算方式，并进行案例研究，最终发现水文预报不会影响调度风险率，模拟与实测的不确定性序列的特征值非常接近，应用预泄法进行防洪调度，能够提高中型水库的安全性。

【关键词】水文预报；不确定性；中型水库；防洪调度；影响

水库防洪预报调度风险分析属于水利工程管理工作者最为关注的问题。水库防洪调度，需要按照确定的汛限水位与拟定的设计洪水过程线，采用科学的计算方法，得出下泄流量与库水位的变化情况，从而制定出合理的水库防洪调度规则。本文分析了水文预报不确定性演变特性、水文预报随机模拟序列、中型水库防洪调度风险分析计算方式，还进行了案例研究，以期能够给予相关工作者提供帮助。

1、水文预报不确定性演变特性

2、水文预报随机模拟序列

4、案例研究

4.1工程概况

本文以某中型水库为例，研究中型水库洪水预报的不确定性，所选中型水库的年汛期为2004-2010年的5-8月，通过逐日进行预报库流量，其预见期4天。中型水库正常蓄水位实际高差是67m，死水位是51m，校核洪水位为93m。

4.2模拟中型水库水文预报的不确定性

4.3中型水库防洪调度风险分析

当变量与变量之间具有多种相关性关系时，Studenttcopula函数利用相关性关系矩阵，比Archimedeancopula函数更能准确的描述变量之间的相关性结构。因此，本文应用四维Studenttcopu1。函数在汛前期、主汛期建立预报改进的联合分布函数，再应用极大似然法予以估计。

模型中含有汛前期、主汛期的四维Studenttcopula函数参数、K-S检验的p值，由此可见，汛前期、主汛期的Copula函数都能通过假设检验。汛前期、主汛期联合分布经验点据和理论分布曲线显示，其拟合效果甚好。

4.3中型水库防洪调度风险分析

中型水库日径流序列采用Gumbelcop-ula，Frankcopula，Claytoncopula函数进行模拟，结果发现，Gumbelcopula函数比Frankcopula函数、Claytoncopula函数拟合效果更好。因此，本次研究采用Gumbelcopula函数模拟中型水库日径流序列。进行实测与模拟序列统计特征值计算，实测与模拟序列的特征值拟合非常良好。利用Gumbelcopula函数对中型水库日径流序列、预报相对误差进行模拟，将得到的序列进行叠加，生成中型水库预见期为1、2、3、4天的径流序列。

根据中型调度规程，中型水库发生500年一遇的洪水时，库水位应达到97.4m，洪水风险率是0.1%，如（10）式所示。选用预泄法对中型水库进行调度，按照模拟出的日径流序列计算出洪水风险率等0。结果表明：当500年一遇洪水发生时，采用预泄法进行水库预报调度可有效降低风险率。

5、结束语

本文将中型水库作为研究对象，根据Copula函数建立一种水文预报不确定性模拟方法，模拟中型水库预报不确定性。结果发现：模拟与实测的不确定性序列的特征值差别不大；中型水库采用预泄法进行调度，能够保证水库安全运行，水文预报不会对调度风险率产生影响。

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