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

1、為了充分發(fā)揮郁江流域現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、降低其洪災風險，本文針對前人研究方法上的不足，引入新的技術方法，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防洪任務的百色、老口梯級水庫作為研究對象，結合南寧市城區(qū)邕江防洪大堤的行洪能力，以GH-Copula(Gumbel-Hougaard Copula)函數模型和遺傳算法的改進型作為技術支撐，探索研究百色、老口梯級水庫與南寧邕江防洪大堤相結

2、合的梯級水庫聯(lián)合防洪優(yōu)化調度問題。從而制定更為高效安全的梯級水庫聯(lián)合防洪調度方案。
　　首先，針對傳統(tǒng)單變量方法在推求設計洪水時對洪峰與時段洪量之間相關性考慮不足的問題，引入GH-Copula函數模型和兩變量重現期概念，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，推求各頻率的設計洪水的洪峰、洪量值。該方法充分考慮了設計洪峰與設計洪量之間的相關性，所得結果相比傳統(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)與下游設計斷面洪水之間的相關性，但并不能充分利用既有洪水資料系列所反映的各分區(qū)與下游設計斷面的空間關系定量地確定各分區(qū)與下游設計斷面之間相關程度。引入GH-Copula函數，基于各分區(qū)與設計斷面之間的空間相關程度建立各分區(qū)間關于時段洪量的聯(lián)合分布，應用嚴格的數學方法推求出設計洪水最可能地區(qū)組成。所得結果更具客觀性，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)化調度模型，針對傳統(tǒng)動態(tài)規(guī)劃等方法在處理相關問題時容易陷入“維數災”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的確定等方面進行了適當的改進，以進一步提高其優(yōu)化效率?；诟倪M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，經過百色和老口的聯(lián)合防洪調度，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