[发明专利]一种洪水重现参数的确定方法及装置

说明书

本发明提供了一种洪水重现参数的确定方法及装置，涉及水文领域，用于解决现有技术中对变化环境下洪水重现参数确定的精确度低的问题。本发明实施例中的洪水重现参数的确定方法包括：获取河道断面在预定周期内的每一年份发生最大洪峰流量超过预定流量值的第一概率；根据所述第一概率，确定所述河道断面在预定周期内的洪水重现参数。本发明上述实施例，提高了对洪水重现参数确定的准确率。

技术领域

本发明涉及水文领域，尤其是一种洪水重现参数的确定方法及装置。

背景技术

在水利水电工程规划设计中，为处理好防洪问题，通常需要考虑经济与安全的相互关系，按照工程的重要性选定某一频率作为设计标准，由流量资料推求设计洪水。设计洪水定得过大会使工程造价增多而不经济，但工程却比较安全；设计洪水定得过小，虽然工程造价降低，但遭受破坏的风险增大。设计洪水计算是确定工程建设规模及制定管理运行策略的重要依据。

假设洪水序列满足一致性条件，对于某一设计标准p的洪峰流量值Q_p，传统工程水文学认为未来每一年的年最大洪峰流量超过Q_p的概率都是p。考虑洪峰流量超过Q_p的洪水在未来首次发生的年份，可能是在未来第1年、第2年、第3年或者更远的年份。从时刻0开始，洪峰流量超过Q_p的洪水首次发生年份的等待时间是一个随机变量，记为Y。由于不同年份的洪水相互独立，等待时间为y的概率f(y)＝P(Y＝y)＝(1-p)^y-1p,y＝1,2,…。变量Y的数学期望E(Y)＝1/p，即该量级洪水出现的重现期T＝1/p。对于合理使用年限为n年的水利水电工程，在n年内出现大于等于Q_p量级洪水的概率为：

近年来，随着气候变化和人类活动综合影响的加剧，现有基于稳定环境背景下水文观测资料系列的一致性假设已经无法准确描述变化环境下的流域水文情势演变规律，影响到已建工程的实际防洪/兴利效果和待建工程水文设计的可靠性。同传统的基于独立同分布变量的水文频率分析方法相比，气候变化和人类活动引起的水文极值序列的非平稳性直接影响洪水重现期和工程风险的计算。例如：到2100年，气候变化对加拿大安大略湖肯普特维尔河流域极值洪水的影响将使得该流域20年一遇的洪水峰值比现状设计值增加34％。近年来，我国珠江流域多数站点的洪水极值序列呈非一致性变化特征。与历史时期相比，北江飞来峡水库20年、50年和100年一遇设计洪水的洪峰流量在RCP4.5、RCP2.6和RCP8.5等3种排放情景下会呈现出不同的变化趋势。国内已有的技术主要集中在还原/还现方面，为提高我国水利水电工程安全，亟待创新变化环境下流域水文情势演变及工程水文计算方法。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种洪水重现参数的确定方法及装置，用以实现对变化环境下流域的洪水重现参数进行确定。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供的洪水重现参数的确定方法，包括：

获取河道断面在预定周期内的每一年份发生最大洪峰流量超过预定流量值的第一概率；

根据所述第一概率，确定所述河道断面在预定周期内的洪水重现参数。

优选地，获取河道断面在预定周期内的每一年份发生最大洪峰流量超过预定流量值的第一概率的步骤包括：

获取河道断面在第一预定周期内的各个年份分别对应的第一最大洪峰流量；

根据河道断面在第一预定周期内的各个年份分别对应的第一最大洪峰流量，获得所述河道断面在所述第一预定周期内的每一年份发生最大洪峰流量超过预定流量值的第一概率，以及所述河道断面在第二预定周期内的每一年份发生最大洪峰流量超过预定流量值的第一概率，其中，第一预定周期与所述第二预定周期之和等于所述预定周期，所述第一预定周期的起始年份为所述预定周期的起始年份，所述第二预定周期的起始年份为所述第一预定周期的终止年份的下一年份。