基于Copula函數(shù)與改進遺傳算法的南寧梯級水庫聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度研究.pdf

1、為了充分發(fā)揮郁江流域現(xiàn)有梯級水庫的防洪能力、提高下游主要防洪控制區(qū)南寧市的防洪安全程度、降低其洪災(zāi)風(fēng)險，本文針對前人研究方法上的不足，引入新的技術(shù)方法，利用非工程措施，以郁江流域中具有防洪能力并且承擔相應(yīng)防洪任務(wù)的百色、老口梯級水庫作為研究對象，結(jié)合南寧市城區(qū)邕江防洪大堤的行洪能力，以GH-Copula(Gumbel-Hougaard Copula)函數(shù)模型和遺傳算法的改進型作為技術(shù)支撐，探索研究百色、老口梯級水庫與南寧邕江防洪大堤相結(jié)

2、合的梯級水庫聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度問題。從而制定更為高效安全的梯級水庫聯(lián)合防洪調(diào)度方案。
　　首先，針對傳統(tǒng)單變量方法在推求設(shè)計洪水時對洪峰與時段洪量之間相關(guān)性考慮不足的問題，引入GH-Copula函數(shù)模型和兩變量重現(xiàn)期概念，建立邊緣分布為P-Ⅲ型分布的洪峰和時段洪量聯(lián)合分布，推求各頻率的設(shè)計洪水的洪峰、洪量值。該方法充分考慮了設(shè)計洪峰與設(shè)計洪量之間的相關(guān)性，所得結(jié)果相比傳統(tǒng)方法更具合理性，更適合本流域受洪峰和洪量共同作用的情況。

3、>　　其次，傳統(tǒng)的設(shè)計洪水同頻率地區(qū)組成雖人為的從“對防洪不利”的角度定性地確定某個分區(qū)與下游設(shè)計斷面洪水之間的相關(guān)性，但并不能充分利用既有洪水資料系列所反映的各分區(qū)與下游設(shè)計斷面的空間關(guān)系定量地確定各分區(qū)與下游設(shè)計斷面之間相關(guān)程度。引入GH-Copula函數(shù)，基于各分區(qū)與設(shè)計斷面之間的空間相關(guān)程度建立各分區(qū)間關(guān)于時段洪量的聯(lián)合分布，應(yīng)用嚴格的數(shù)學(xué)方法推求出設(shè)計洪水最可能地區(qū)組成。所得結(jié)果更具客觀性，更符合本流域洪水分配的實際情況。

4、r>　　最后，建立梯級水庫聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度模型，針對傳統(tǒng)動態(tài)規(guī)劃等方法在處理相關(guān)問題時容易陷入“維數(shù)災(zāi)”以及優(yōu)化效率較低的問題，引入更為高效的遺傳算法，并對其初始種群的生成、選擇運算以及交叉變異參數(shù)的確定等方面進行了適當?shù)母倪M，以進一步提高其優(yōu)化效率。基于改進型遺傳算法對優(yōu)化模型的求解得到，當南寧發(fā)生100年一遇和200年一遇洪水時，經(jīng)過百色和老口的聯(lián)合防洪調(diào)度，百色壩址下游洪峰削峰率分別達到74.51％和72.76％，南寧斷面的洪峰削