梯级水库设计洪水最可能地区组成法计算通式

刘章君; 郭生练; 李天元; 徐长江

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梯级水库设计洪水最可能地区组成法计算通式

刘章君, 郭生练, 李天元, 徐长江

文章导航 > 水科学进展 > 2014 > 25(4): 575-584

刘章君, 郭生练, 李天元, 徐长江. 梯级水库设计洪水最可能地区组成法计算通式[J]. 水科学进展, 2014, 25(4): 575-584.

引用本文:

刘章君, 郭生练, 李天元, 徐长江. 梯级水库设计洪水最可能地区组成法计算通式[J]. 水科学进展, 2014, 25(4): 575-584.

LIU Zhangjun, GUO Shenglian, LI Tianyuan, XU Changjiang. General formula derivation of most likely regional composition method for design flood estimation of cascade reservoirs system[J]. Advances in Water Science, 2014, 25(4): 575-584.

Citation:

梯级水库设计洪水最可能地区组成法计算通式

武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室, 水资源安全保障湖北省协同创新中心, 湖北武汉 430072

基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51190094；51079100）

详细信息

作者简介:
刘章君（1991-），男，江西吉安人，博士研究生，主要从事水文分析与计算等方面的研究。 E-mail:liuzhangjun@whu.edu.cn

中图分类号: TV122.3

General formula derivation of most likely regional composition method for design flood estimation of cascade reservoirs system

State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Hubei Provincial Collaborative Innovation Center for Water Resource Security, Wuhan University, Wuhan 430072, China

摘要: 利用Copula函数建立各分区洪水的联合分布，基于联合概率密度最大原则，推导得到最可能地区组成法的计算通式，并用来推求梯级水库下游断面的设计洪水。选择清江流域水布垭-隔河岩-高坝洲梯级水库为例，开展了验证和方法比较研究。结果表明：最可能地区组成法计算得到的设计洪水值位于同频率地区组成法多方案计算结果的区间之内；受清江梯级水库调洪的影响，宜都断面设计洪水的削峰率十分显著，最可能地区组成法推求100年一遇设计洪水的削峰率达到30.2%。该法具有较强的统计基础，组成方案唯一，结果合理可行，为复杂梯级水库设计洪水的计算提供了一种新途径。
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Abstract: In this study the joint probability distributions of floods at all sub-basins of cascade reservoirs were established using Copula function and based on the principle of maximizing joint probability density function the general formula of the most likely regional composition (MLRC) method was derived for design flood estimation of downstream reservoirs. The developed procedure was tested and compared with equivalent frequency regional composition (EFRC) method for determination of design flood of the Shuibuya-Geheyan-Gaobazhou cascade reservoirs system located at the Qingjiang River, a tributary of the Yangtze River in China. The results show that the design flood values of the MLRC method are within the range of peak discharges estimated by different EFRC schemes. The design flood reduction rates of the Yidu site are found to be evident due to the regulation of upstream cascade reservoirs, and the 100-year design flood reduction rate estimated by the MLRC method is 30.2%. The findings of the study reveal that the proposed method not only has strong statistical basis, but also has rational results with unique composition scheme, which will provide a new approach for design flood estimation of complex cascade reservoirs system.
- design flood /
- cascade reservoirs /
- most likely regional composition method /
- general formula /
- Copula function /
- Qingjiang basin

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梯级水库设计洪水最可能地区组成法计算通式

武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室, 水资源安全保障湖北省协同创新中心, 湖北武汉 430072

基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51190094；51079100）

作者简介:
刘章君（1991-），男，江西吉安人，博士研究生，主要从事水文分析与计算等方面的研究。 E-mail:liuzhangjun@whu.edu.cn

收稿日期: 2014-01-07
刊出日期: 2014-07-25

中图分类号: TV122.3

关键词:

摘要: 利用Copula函数建立各分区洪水的联合分布，基于联合概率密度最大原则，推导得到最可能地区组成法的计算通式，并用来推求梯级水库下游断面的设计洪水。选择清江流域水布垭-隔河岩-高坝洲梯级水库为例，开展了验证和方法比较研究。结果表明：最可能地区组成法计算得到的设计洪水值位于同频率地区组成法多方案计算结果的区间之内；受清江梯级水库调洪的影响，宜都断面设计洪水的削峰率十分显著，最可能地区组成法推求100年一遇设计洪水的削峰率达到30.2%。该法具有较强的统计基础，组成方案唯一，结果合理可行，为复杂梯级水库设计洪水的计算提供了一种新途径。

English Abstract

General formula derivation of most likely regional composition method for design flood estimation of cascade reservoirs system

State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Hubei Provincial Collaborative Innovation Center for Water Resource Security, Wuhan University, Wuhan 430072, China

Received Date: 2014-01-07
Publish Date: 2014-07-25

Keywords:

design flood /
cascade reservoirs /
most likely regional composition method /
general formula /
Copula function /
Qingjiang basin

Abstract: In this study the joint probability distributions of floods at all sub-basins of cascade reservoirs were established using Copula function and based on the principle of maximizing joint probability density function the general formula of the most likely regional composition (MLRC) method was derived for design flood estimation of downstream reservoirs. The developed procedure was tested and compared with equivalent frequency regional composition (EFRC) method for determination of design flood of the Shuibuya-Geheyan-Gaobazhou cascade reservoirs system located at the Qingjiang River, a tributary of the Yangtze River in China. The results show that the design flood values of the MLRC method are within the range of peak discharges estimated by different EFRC schemes. The design flood reduction rates of the Yidu site are found to be evident due to the regulation of upstream cascade reservoirs, and the 100-year design flood reduction rate estimated by the MLRC method is 30.2%. The findings of the study reveal that the proposed method not only has strong statistical basis, but also has rational results with unique composition scheme, which will provide a new approach for design flood estimation of complex cascade reservoirs system.

刘章君, 郭生练, 李天元, 徐长江. 梯级水库设计洪水最可能地区组成法计算通式[J]. 水科学进展, 2014, 25(4): 575-584.

引用本文:

刘章君, 郭生练, 李天元, 徐长江. 梯级水库设计洪水最可能地区组成法计算通式[J]. 水科学进展, 2014, 25(4): 575-584.

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作者简介: 刘章君（1991-），男，江西吉安人，博士研究生，主要从事水文分析与计算等方面的研究。 E-mail:liuzhangjun@whu.edu.cn

General formula derivation of most likely regional composition method for design flood estimation of cascade reservoirs system

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出版历程

梯级水库设计洪水最可能地区组成法计算通式

武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室, 水资源安全保障湖北省协同创新中心, 湖北 武汉 430072

作者简介: 刘章君（1991-），男，江西吉安人，博士研究生，主要从事水文分析与计算等方面的研究。 E-mail:liuzhangjun@whu.edu.cn

English Abstract

General formula derivation of most likely regional composition method for design flood estimation of cascade reservoirs system

State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Hubei Provincial Collaborative Innovation Center for Water Resource Security, Wuhan University, Wuhan 430072, China

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作者简介:
刘章君（1991-），男，江西吉安人，博士研究生，主要从事水文分析与计算等方面的研究。 E-mail:liuzhangjun@whu.edu.cn

武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室, 水资源安全保障湖北省协同创新中心, 湖北武汉 430072

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刘章君（1991-），男，江西吉安人，博士研究生，主要从事水文分析与计算等方面的研究。 E-mail:liuzhangjun@whu.edu.cn