[发明专利]断流围堰的堰库洪峰与泥沙年输入量的关联计算方法

说明书

本发明提供了一种断流围堰的堰库洪峰与泥沙年输入量的关联计算方法，该方法包括以下步骤：步骤1.分析参数的提取：基于工程现场河道的水文泥沙信息提取所需的基础分析参数，包括：导流堰库入库洪峰的不确定性参数、入库年产沙量的不确定性参数，此处洪峰及泥沙年输入量的不确定性参数服从同一分布；步骤2.建立基于关联性的计算环境：选择适用的关联函数；选定堰库洪峰和堰库泥沙年输入量中的任一参数作为初始计算参数，另一参数作为待求解的相应关联参数；利用随机抽样方法基于初始计算参数的不确定性分布求解得到初始计算参数的值；步骤3.由步骤2中确定的关联函数及初始计算参数实现相应关联参数的求解，并输出计算结果。

技术领域

本发明属于水利水电工程技术领域，具体涉及一种断流围堰的堰库洪峰与泥沙年输入量的关联计算方法。

技术背景

施工导流是水利水电工程建设过程中的重要环节，导流工程借助断流围堰可实现河道内工程如大坝、水闸等水工建筑所需的干地作业条件。由于施工导流设计及布置关系工程施工的进度及安全，因此施工导流相关风险因素需要得到重视。其中断流围堰条件下的堰库洪水因素是重要风险来源，河流泥沙影响亦需要重点考量。因此，导流风险相关堰库参数如入库洪峰与泥沙年输入量的计算是导流风险评价的重要部分。

现今，诸多研究皆表明河流洪水及泥沙的产生、运动是关联的，且堰库洪峰与泥沙年输入量的不确定性在水利水电工程建设期的施工动态环境下可认为是独立同分布的。鉴于此类关联性已得到学术界的普遍认可，则可将其应用于水利水电工程的施工导流风险评价中，用于计算堰库洪峰与泥沙年输入量。此举可简化导流风险分析中的参数获取，同时体现工程建设期的堰库参数关联性，使得风险评价结果更加贴近实际。

当前，业内尚未有断流围堰条件下关于堰库洪峰与泥沙年输入量计算的相关研究。为满足水电工程建设及相关导流风险分析需求，面向具有洪水、泥沙淤积影响的水工建设环境，研发一种断流围堰的堰库洪峰与泥沙年输入量的关联计算方法是有必要的。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种断流围堰的堰库洪峰与泥沙年输入量的关联计算方法，实现针对堰库洪峰与泥沙年输入量基于关联性的计算。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

如图1所示，本发明提供一种断流围堰的堰库洪峰与泥沙年输入量的关联计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.分析参数的提取：

基于工程现场河道的水文泥沙信息提取所需的基础分析参数，包括：导流堰库入库洪峰的不确定性参数、入库年产沙量的不确定性参数，此处洪峰及泥沙年输入量的不确定性参数服从同一分布。

步骤2.建立基于关联性的计算环境：

基于堰库洪峰与泥沙年输入量的关联性进行相关参数的求解需要首先建立对应计算环境，包括：适用关联函数的确定，初始计算参数的选定及求取；初始计算参数可利用随机抽样求取。具体包括以下子步骤：

步骤2-1.选择适用的关联函数：

水利水电工程建设期施工动态环境下的堰库洪峰与泥沙年输入量具有关联性，且是独立同分布的；因此利用一定关联函数可实现相关参数的互求取，该关联函数F_c的一般形式为：

F_c(p,w)＝C(a,b) (1)

式中：p代表堰库洪峰，w代表堰库泥沙年输入量；C(a,b)表示a，b的关联关系；a，b为过程参数，由下式(2)确定：

式中：F_P(p)为参数p的边缘分布函数，F_W(w)为参数w的边缘分布函数，边缘分布符合相应参数的不确定性分布。