[发明专利]一种耦合气象-水文不确定性的水库汛限水位动态控制风险分析方法

权利要求书

1.一种耦合气象-水文不确定性的水库汛限水位动态控制风险分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、基于两阶段预报预泄法，计算确定性汛限水位动态控制域；

S2、收集、整理数据资料，获取风险源样本系列数据进行分布拟合；

S3、推导出总超蓄水量的分布密度函数，计算分布参数；

S4、定义和计算超蓄风险，进行风险评估与决策。

2.根据权利要求1所述的耦合气象-水文不确定性的水库汛限水位动态控制风险分析方法，其特征在于，步骤S1具体为：

在两阶段预报预泄法中，超蓄水量通过兴利用水和防洪预泄消减，设预报的无雨天数为d，洪水预报的有效预见期为τ，在无雨期预报和洪水预报都十分精确的前提下，上限超蓄水量的计算公式表示为：

其中，W为上限超蓄水量；q_m为水库兴利用水流量；Q_in(t)为退水段入库流量；α为安全泄量折扣系数，α1；q_s为水库下游安全泄量；Q_fl(t)为后续发生的洪水初期入库流量；△t₁为无雨预报时段长；△t₂为洪水预报时段长；

预报预泄法所依据的无雨期预报和洪水预报都存在误差，反映在上述公式中即为：d、Q_in(t)、Q_fl(t)具有不确定性，看作随机变量；由于退水预报精度一般较高，忽略其不确定性影响，故只考虑d、Q_fl(t)的不确定性；对于兴利预泄阶段，退水段入库流量Q_in(t)已小于q_m，此时退水流量一般变化都比较稳定，在有限时段d内不同时长的滑动平均值差别较小，为简化不确定性计算，将预报无雨天数d内的退水段入库流量均化为上述公式转化为：

3.根据权利要求1所述的耦合气象-水文不确定性的水库汛限水位动态控制风险分析方法，其特征在于，步骤S2包括以下步骤：

S21、连续无雨日的不确定性描述；

采集交互式全球大集合预报系统TIGGE的历史降雨预报成果，定义无雨期预报误差△d为实际无雨天数与预报无雨天数的差值；若△d＝0，则无雨期预报准确；当△d0，即出现负偏差△d^-，以表示预报无雨天数，则△d0，即出现正偏差△d⁺，现实中降雨预报预见期T_d有限，即应满足自然连续无雨天数可能会远超T_d，实际计算中，取最长自然连续无雨天数为d_m，则令min(△d^-)＝d₁，max(△d⁺)＝d₂，则△d∈[d₁,d₂]；

为协调误差密度曲线的峰值和离散度，并适应△d的厚尾特性，改进的截断高斯分布，如下式：

其中，f(△d)为△d的分布密度函数；A、△d_c、ω、y₀为分布参数；

S22、洪水预报不确定性描述；

在预报无系统偏差的条件下，认为t时段，t≤τ，洪水预报相对误差ε(t)服从正态分布N(0,σ²(t))，σ(t)为t时段误差分布的标准差，由历史洪水预报资料统计得出。