滨海城市雨潮遭遇联合分布模拟与设计

发布时间：2018-08-11 09:31

【摘要】：滨海城市河流常常遭受暴雨和潮汐顶托双重影响导致洪涝灾害,需要重视雨潮遭遇联合分布模拟与设计。以深圳市西乡河为例,采用年最大值法(AM)和超定量序列法(POT)两种选样方法,基于Copula方法模拟24 h暴雨遭遇日高潮位的联合分布特征,对比雨潮遭遇传统重现期和二次重现期差异,根据同频法和权函数法反推计算雨潮设计组合值。结果表明:雨潮边缘分布最优模型均为广义正态分布(GNO),不同选样方法雨量分布模型参数差异明显。雨潮之间呈现较弱的正相依性,Archimedean Copulas均能较好地模拟雨潮遭遇联合分布特征,最优模型为Gumbel-Hougaard Copula。同频法反推雨潮设计组合值,二次重现期雨量和潮位均大于传统联合重现期,POT选样的潮位大于AM。权函数法选出的雨潮设计组合值,偏重于较高的潮位,雨量设计值较小。当明确了选样方法、联合分布模型和重现期类型,给定联合重现期的雨潮设计组合值是个此消彼长的过程,若选择较大的雨量设计值,则潮位值变小,反之亦然。从防洪潮设计安全角度考虑,POT选样方法及二次重现期设计更为安全。
[Abstract]:Coastal urban rivers are often affected by heavy rain and tidal topping, which lead to flood disaster, so it is necessary to pay attention to the simulation and design of the joint distribution of rainstorm and tide. Taking Xiexiang River in Shenzhen as an example, the combined distribution characteristics of 24 h rainstorm encountered with daily high tide level were simulated by using annual maximum value method (AM) and super quantitative sequence method (POT) based on Copula method. Compared with the difference between the traditional recurrence period and the secondary recurrence period, the combined values of rain tide design are calculated by the same frequency method and the weight function method. The results show that the optimal models of rain-tide edge distribution are all generalized normal distribution (GNO),). There are significant differences in the parameters of rainfall distribution models with different sampling methods. Archimedean Copulas can well simulate the joint distribution characteristics of rain tide encounter. The optimal model is Gumbel-Hougaard Copula. The rainfall and tidal level in the secondary recurrence period are higher than those in the conventional combined recurrence period and the tide level is larger than that in the conventional combined recurrence period. The design combination values of rain and tide selected by the weight function method are focused on the higher tide level and the rainfall design value is smaller. When the sample selection method, the joint distribution model and the type of recurrence period are defined, the combined value of rain tide design for a combined recurrence period is a process of fluctuation. If a larger rainfall design value is selected, the tidal level value becomes smaller, and vice versa. From the point of view of flood control and tide design safety, it is more safe to consider the sampling method of pot and the design of secondary recurrence period.
【作者单位】： 中山大学水资源与环境研究中心;广东省华南地区水安全调控工程技术研究中心;深圳市水务规划设计院有限公司;湖南省水利电力勘测设计研究总院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51479217;51479216)~~
【分类号】：TV122

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