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中国农村水利水电 2023年第6期 86-94页

作者：陶昌弟刘旻广西壮族自治区水利电力勘测设计研究院有限责任公司广西南宁530027 广西珠委南宁勘测设计院有限公司广西南宁530027

在进行水库防洪安全设计时,现阶段水库的防洪安全设计大多以单一变量来控制,忽略了变量间的相关性,无法全面反映洪水事件的真实特性。采用二维Copula函数构造年最大洪水峰、量的联合分布,以两变量重现期为防洪标准,选取多组峰、量组合,... 详细信息

在进行水库防洪安全设计时,现阶段水库的防洪安全设计大多以单一变量来控制,忽略了变量间的相关性,无法全面反映洪水事件的真实特性。采用二维Copula函数构造年最大洪水峰、量的联合分布,以两变量重现期为防洪标准,选取多组峰、量组合,用以放大典型洪水过程线,经水库调洪演算得到一系列设计水位,最终得到这一系列设计水位的变化范围。为研究不同设计重现期对水库设计值的影响,采用防洪重现期,在水库安全设计方面展开研究,并与当前较常用的四种传统重现期(联合重现期、同现重现期、Kendall重现期以及生存Kendall重现期)进行对比分析,以位于柳江流域都柳江河段的洋溪水库为例,计算分析五种重现期标准下的设计水位,探讨防洪重现期在水库安全设计中的合理性、可靠性及优势所在。研究表明,任何重现期水平下的防洪重现期危险域确定且唯一;防洪重现期等值线的形状与工程的行洪界面存在耦合关系;不同重现期标准下的设计水位差别较大,且基本满足联合重现期>防洪重现期>Kendall重现期>生存Kendall重现期>同现重现期的规律;水库防洪安全设计中,防洪重现期标准下的防洪设计参数所对应的防洪能力与工程防洪标准一一对应,可在缩减工程成本的同时,有效抵御洪水风险,保证工程安全。

关键词：水库防洪安全设计二变量重现期防洪重现期 Copula函数随机模拟

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多个洪水共同作用下水利工程防洪标准与重现期

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广西大学学报（自然科学版） 2020年第4期45卷 920-929页

作者：甘富万黄宇明张华国倪倩肖良广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 广西防灾减灾与工程安全重点实验室广西南宁530004 广西珠委南宁勘测设计院广西南宁530004

针对利用设计洪水重现期表示多个洪水共同作用下水利工程防洪标准存在的问题,探讨了更合理的防洪标准表示形式,并以桂平航运枢纽水闸防洪设计水位为例进行了对比分析。结果表明:与单个洪水作用下水利工程设计过程中可以假定洪水重现期... 详细信息

针对利用设计洪水重现期表示多个洪水共同作用下水利工程防洪标准存在的问题,探讨了更合理的防洪标准表示形式,并以桂平航运枢纽水闸防洪设计水位为例进行了对比分析。结果表明:与单个洪水作用下水利工程设计过程中可以假定洪水重现期与洪水威胁成正比的关系不同,多个洪水共同作用下洪水重现期与洪水威胁不存在成正比的理论与实际可能,以其进行设计会导致完全错误的防洪设计参数,多个洪水共同作用下的水利工程防洪标准不宜用设计洪水重现期表示;多个洪水共同作用下的水利工程防洪标准表示形式必须考虑洪水与行洪边界的耦合关系,可采用防洪重现期或者结构荷载重现期表示;同一防洪重现期对应的洪水组合对水利工程的威胁一致,设计防洪重现期认定的危险域与洪水威胁大于设计防洪能力的区域一致,以其确定防洪设计参数可保证水利工程防洪能力确定且达到防洪标准的要求。

关键词：多个洪水作用防洪标准洪水重现期防洪重现期防洪能力

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不同二变量重现期在水利工程防洪设计中的应用对比——以桂平航运枢纽为例

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长江科学院院报 2023年第3期40卷 74-79页

作者：甘富万刘旻张华国广西大学土木建筑工程学院南宁530000 广西大学广西防灾减灾与工程安全重点实验室南宁530000 海南省水利水电勘测设计院有限公司海口570100

针对多变量洪水共同作用下的水利工程,已有的多变量重现期计算所得的防洪参数仍存在防洪能力不一致导致的风险,多变量重现期的定义与计算也成为洪水频率分析中的重难点。介绍了一种新的多变量重现期定义——防洪重现期,并与传统二变量... 详细信息

针对多变量洪水共同作用下的水利工程,已有的多变量重现期计算所得的防洪参数仍存在防洪能力不一致导致的风险,多变量重现期的定义与计算也成为洪水频率分析中的重难点。介绍了一种新的多变量重现期定义——防洪重现期,并与传统二变量重现期在定义及危险域划分方面进行对比,再以桂平航运枢纽为例,利用Copula函数构造干支流洪水的联合分布,计算分析防洪重现期与传统二变量重现期在防洪设计中的差异,验证防洪重现期在洪水风险分析中的合理性与可靠性。研究表明,防洪重现期考虑了洪水组合与调洪耦合的关系,利用防洪重现期计算得到的防洪设计参数,防洪能力与防洪标准一致,能避免高估洪水风险,增加工程费用或低估洪水风险,增加工程防洪破坏风险的问题。

关键词：多变量洪水二变量重现期防洪重现期 Copula函数危险域设计组合值

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雨、潮联合作用下防洪设计的不确定性分析

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水道港口 2023年第3期44卷 376-382页

作者：裴昊川倪倩甘富万广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西珠江委员会南宁勘测设计院南宁530007 广西防灾减灾与工程安全重点实验室南宁530004

以北海铁山港入海明渠为例,基于北海站1967年—2008年实测连续42 a 24 h降雨量资料和与其相应石头埠潮位站潮位资料,采用G-H Copula函数构建以皮尔逊Ⅲ型分布为最优边缘分布的雨量、潮位联合分布模型,同时在传统的OR和AND重现期基础上,... 详细信息

以北海铁山港入海明渠为例,基于北海站1967年—2008年实测连续42 a 24 h降雨量资料和与其相应石头埠潮位站潮位资料,采用G-H Copula函数构建以皮尔逊Ⅲ型分布为最优边缘分布的雨量、潮位联合分布模型,同时在传统的OR和AND重现期基础上,引用防洪重现期概念,发现防洪重现期与OR和AND重现期相比更能避免最可能设计组合值设计标准出现偏高或偏低的情况。此外,基于蒙特卡罗法对雨、潮组合进行不确定性分析。结果表明:雨、潮最可能组合联合设计值95%置信区间随着重现期水平的递减和样本容量的增加而逐渐减小。以防洪重现期为设计标准推求得到的明渠设计水深的95%置信区间宽度和标准差均小于OR重现期,说明防洪重现期可以有效减少明渠设计水深的不确定性。

关键词：铁山港 Copula函数 Monte Carlo Method 防洪重现期不确定性

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