[发明专利]一种考虑多水源联合概率分布的区域可供水量估算方法

说明书

本发明涉及水资源规划和管理领域，特别是涉及一种考虑多水源联合概率分布的区域可供水量估算方法。所述方法包括如下步骤：对设定区域的多个供水源进行分析，获取径流量数据；分别计算两两供水源之间的相关系数，判别供水源径流系列的相关性；针对相关性较强的供水源，利用Copula函数，得到联合概率分布函数，对多个供水源进行水文丰枯境遇分析，得到多个供水源不同丰枯境遇下的径流量；针对相关性较弱的供水源，基于P‑III型曲线绘制年径流量频率曲线，得到不同水文保证率下的径流量；结合水库蓄水要求及河流生态基流要求，确定上游水库在丰平枯年份的可供水量。本发明考虑了由于径流量变化引起供水变化的不确定性，为区域水资源的优化调配提供定量依据。

技术领域

本发明涉及水资源规划和管理领域，特别是涉及一种考虑多水源联合概率分布的区域可供水量估算方法。

背景技术

区域可供水量的合理估算是区域水资源优化配置和规划管理的重要基础。目前大多数研究关于区域可供水量的估算一般采用典型年法，通过选取典型水文年流域的来自外调、内流径流量来估测可供水量，对于来水系列资料比较完整的区域，也有采用长系列调算法进行可供水量计算。对于区域内存在的多水源调水，一般根据河流的来水保证率按单项工程可供水量方法估算，扣除重复计算供水量后进行叠加，得到区域总的可供水量。这些方法计算简单，却存在着明显的缺点，即它的准确性低，只能进行粗略估计，未考虑水资源系统的不确定性，未能综合考虑和有效量化不同水源区之间的相关性，未能全面描述区域在多个供水源不同丰枯境遇联合概率下的可供水量，因而不能为流域内、外多水源径流的丰枯互补、相机补水提供定量化依据。

发明内容

有鉴于此，针对现有区域可供水量估算方法未能有效刻画水资源系统的不确定性，无法准确量化区域内多个供水源之间的相关性，以及未能综合考虑多个供水源不同丰枯境遇联合概率的不足，提出一种考虑多水源联合概率分布的区域可供水量估算方法，为进一步实现水资源优化配置提供可靠的基础。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一种考虑多水源联合概率分布的区域可供水量估算方法，包括如下步骤：

步骤1：对设定区域的多个供水源进行分析，获取每个所述供水源的径流量数据；

步骤2：分别计算两两供水源之间的相关系数，判别多个供水源径流系列的相关性；

步骤3：针对径流系列相关性较强的供水源，利用单变量的参数估计方法构建其边缘分布函数，根据拟合度检验得到最优的边缘分布形式，再利用Copula函数，将不同的边缘分布连接起来，得到联合概率分布函数，对多个供水源进行水文丰枯境遇分析，得到多个供水源不同丰枯境遇下的径流量；针对和其它径流系列相关性较弱的供水源，基于P-III型曲线绘制年径流量频率曲线，得到不同水文保证率下的径流量；

步骤4：结合水库蓄水要求及河流生态基流要求，确定上游水库在丰平枯年份的可供水量。

上述的区域可供水量估算方法中，步骤3中，所述联合概率分布的表达式为：

C(F₁(x₁)，F₂(x₂))，u₁＝F₁(x₁)，u₂＝F₂(x₂)

式中：x为供水源径流量，x₁为1号供水源径流量，x₂为2号供水源径流量，u为单个供水源径流量的边缘分布满足的分布类型，u₁为1号供水源径流量满足的分布类型，u₂为2号供水源径流量满足的分布类型，C 为多个供水源径流量的联合分布满足的Copula函数分布类型，θ为Copula 函数的未知参数；

上述的区域可供水量估算方法中，所述分布类型为正态分布、对数正态分布、韦伯分布或伽马分布。