【摘要】：洪水事件(過程)一般具有多個(gè)方面的特征屬性,因此必須進(jìn)行多變量聯(lián)合分析,才能全面刻畫洪水事件的內(nèi)在規(guī)律。論文綜述了單變量洪水頻率分析方法及其在考慮歷史洪水信息的頻率分析、防洪風(fēng)險(xiǎn)分析以及梯級(jí)水庫設(shè)計(jì)洪水等方面的研究進(jìn)展,概述了多變量洪水頻率分析計(jì)算的發(fā)展歷程和Copula函數(shù)在多變量洪水頻率分析中的應(yīng)用,針對(duì)考慮歷史洪水信息的頻率分析、兩變量設(shè)計(jì)洪水估計(jì)、兩變量防洪風(fēng)險(xiǎn)分析、梯級(jí)水庫設(shè)計(jì)洪水推求等問題展開了深入探討。主要研究工作和成果有： (1)系統(tǒng)地介紹了Copula函數(shù)的基本理論和方法,主要介紹了水文領(lǐng)域常用的和新出現(xiàn)的幾種Copula函數(shù)的構(gòu)建方法,總結(jié)了Copula函數(shù)的結(jié)構(gòu)形式、參數(shù)估計(jì)、類型選擇及尾部相關(guān)性。 (2)提出了可考慮歷史洪水信息的二維頻率分析方法�；贑opula函數(shù)對(duì)傳統(tǒng)分步法(IFM)進(jìn)行改進(jìn),提出了可考慮歷史洪水信息的二維極大似然法,即改進(jìn)的分步法(MIFM)。三峽水庫的應(yīng)用結(jié)果表明,MIFM方法推求的邊緣分布設(shè)計(jì)值與三峽水庫原設(shè)計(jì)值相差不大,所得聯(lián)合設(shè)計(jì)值均大于傳統(tǒng)IFM方法,結(jié)果偏安全,更加符合工程設(shè)計(jì)的要求。 (3)基于兩變量聯(lián)合分布理論,提出了一種確定重現(xiàn)期等值線邊界的新方法,推導(dǎo)了兩種具有統(tǒng)計(jì)意義的兩變量聯(lián)合設(shè)計(jì)值組合,即兩變量同頻率組合和條件期望組合。清江流域隔河巖水庫的應(yīng)用結(jié)果表明,與傳統(tǒng)單變量設(shè)計(jì)相比較,兩變量設(shè)計(jì)對(duì)防洪安全更有利；該法避免了在選取兩變量設(shè)計(jì)值時(shí)的任意性,拓展了多變量洪水頻率分析的應(yīng)用范圍。 (4)提出了基于聯(lián)合重現(xiàn)期的兩變量防洪風(fēng)險(xiǎn)分析方法。以兩變量重現(xiàn)期為防洪標(biāo)準(zhǔn),通過蒙特卡洛(MC)與Copula函數(shù)結(jié)合的方法對(duì)洪峰、洪量進(jìn)行聯(lián)合隨機(jī)模擬,根據(jù)模擬值與實(shí)測(cè)洪水特征量的相似性來選擇典型洪水過程,充分考慮洪水過程的隨機(jī)性和不確定性。以清江流域隔河巖水庫為例,分析研究了汛限水位調(diào)整的防洪風(fēng)險(xiǎn),為水庫的防洪設(shè)計(jì)和安全運(yùn)行提供參考。 (5)提出了推求梯級(jí)水庫設(shè)計(jì)洪水的改進(jìn)離散求和法。采用Copula函數(shù),構(gòu)造梯級(jí)水庫各斷面洪水的聯(lián)合分布,推求條件概率函數(shù)的顯式表達(dá)式,對(duì)《規(guī)范》中的離散求和法進(jìn)行改進(jìn)。該法考慮了各分區(qū)洪水之間的空間相關(guān)性,通過直接對(duì)條件概率曲線進(jìn)行離散,克服了《規(guī)范》離散求和法需要對(duì)變量進(jìn)行獨(dú)立性轉(zhuǎn)換的不足,避免了誤差累計(jì)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TV122.3

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本文編號(hào)：2462978