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多维联合概率理论在防洪工程中的应用及风险分析

作　者: 逯义军
导　师: 刘德辅
学　校: 中国海洋大学
专　业: 港口、海岸及近海工程
关键词: 多维联合概率理论联合重现期随机模拟技术不确定性风险分析
分类号: TV877
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 179次
引　用: 1次
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内容摘要

长江三峡工程是中国也是世界上最大的水利枢纽工程,是治理和开发长江的关键性骨干工程。其设计洪水关系着长江中下游平原的防洪安全问题。长江中下游是中国人口极为密集、经济发达的地区,宜昌、武汉、九江、芜湖、南京、镇江、南通、上海等大、中城市都分布在长江两岸,因此长江三峡工程设计洪水是关系到几亿人民生命财产的重大研究问题。长江洪水由暴雨形成,并且宜昌以上即长江上游的洪水来量占长江中下游洪水的主要部分,所以如何合理预测长江上游主要干支流随机组合及其相应不同重现期的入库洪水是评估三峡工程设计洪水风险度的关键问题。本文首次将多维联合概率理论应用到三峡大坝设计洪水的推算,并用随机模拟技术对四维联合概率分布进行了求解,得出长江上游干流及主要支流来水量出现的不同和最不利组合情况下,相应三峡大坝不同联合重现期的设计洪水。此结果可用于三峡工程的风险分析及防洪调度。三峡水利工程是一个巨型工程,工程投资大,技术复杂,从工程项目的立项、设计和实施的全过程都存在不能预先确定的内部和外部的干扰因素,这种干扰因素称为工程风险。本文仅从水文频率计算中各种随机因素引起设计洪水结果的不确定性方面,对三峡设计洪水百年一遇三日洪量结果进行了风险分析。本文还应用PGMCED模型综合考虑了洪水要素的特点,既包含了洪水发生频次的概率特性,又包含了洪峰流量和洪水总量二维随机变量的联合分布,克服了传统洪水频率分析法将洪峰、洪量值作为独立随机变量进行极值分析的不合理性。并根据大通站洪水资料给出了洪水设计值的实例,其理论求解结果和随机模拟技术计算结果同时表明本模型更完整地描述了洪水的概率特征,全面反映了洪水的实质性规律,在理论、方法上具有先进性。

全文目录

独创声明  4
学位论文版权使用授权书  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-15
  1.1 问题的提出  10-12
  1.2 国内外研究现状  12-13
  1.3 本文工作的内容及意义  13-15
第二章多维联合概率理论及求解方法  15-30
  2.1 多维联合概率理论  15
  2.2 泊松—混合冈贝尔复合极值模型  15-23
    2.2.1 一维复合极值分布模型  15-18
    2.2.2 二维复合极值分布模型  18-21
    2.2.3 泊松—混合冈贝尔复合极值模型（PGMCED）  21-23
  2.3 求解多维联合概率的方法  23-29
    2.3.1 解析方法  23-24
    2.3.2 随机模拟技术  24-26
    2.3.3 重点抽样法  26-29
  2.4 本章小结  29-30
第三章多维联合概率理论在洪水频率分析中的应用  30-45
  3.1 研究背景  30-31
  3.2 PGMCED 模型在长江大通站洪水频率分析中的应用  31-44
    3.2.1 洪水要素极值序列的边缘分布分析  31-41
    3.2.2 联合概率密度和累计分布  41-42
    3.2.3 利用随机模拟技术求解联合概率  42-44
  3.3 本章小结  44-45
第四章多维联合概率理论在三峡防洪工程中的应用  45-60
  4.1 三峡工程概况  45-50
    4.1.1 长江洪水灾害  45-47
    4.1.2 三峡坝址  47-48
    4.1.3 三峡工程的防洪效益  48-50
  4.2 防洪水位联合设计值的推算  50-59
    4.2.1 基本资料分析  50-53
    4.2.2 长江上游各主要干支流来水量分析  53-56
    4.2.3 基于重点抽样法的随机模拟技术应（ISPUD）应用  56-59
    4.2.4 结论  59
  4.3 本章小结  59-60
第五章三峡设计洪水的风险分析  60-70
  5.1 风险分析理论及发展  60-65
    5.1.1 风险分析的定义  62-63
    5.1.2 风险分析的内容  63-65
  5.2 不确定性和敏感性分析  65-69
    5.2.1 不确定性和敏感性分析概述  65-67
    5.2.2 不确定性和敏感性分析应用  67-69
  5.3 风险分析  69
  5.4 本章小结  69-70
第六章本文总结  70-72
参考文献  72-77
致谢  77-78
攻读硕士期间发表（录用）的学术论文  78

多维联合概率理论在防洪工程中的应用及风险分析

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