东湖水库强风暴雨遭遇联合分布及其对坝顶高程设计的影响

• 作者: 蔡奇霖 涂金良 王兆礼 赖成光
• 来源期刊: 水资源与水工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 强风 暴雨 遭遇分析 坝顶高程设计 Copula函数 东湖水库
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 水利水电工程
• 页码范围: 117-123,129
• 页数: 8页
• 分类号: TV62.+2
• 语种: 中文
• DOI: 10.11705/j.issn.1672-643X.2022.01.16

摘要

为探讨强风暴雨遭遇的联合分布及其对坝顶高程设计的影响,以东湖水库为研究对象,利用广义极值分布(GEV)、伽马分布(Gamma)和皮尔逊Ⅲ型分布(P-Ⅲ)分别对最大风速和3组降雨序列进行边缘分布拟合,基于二元Copula函数构造最大风速和降雨序列的联合概率分布,估算100年一遇重现期下风速和降雨设计值,并复核水库主坝坝顶高程是否满足安全要求.结果表明:东湖水库年最大日降雨量呈显著增大趋势(P<0.05),年最大风速则呈现不显著增大趋势,且历史上出现过年最大风速遭遇年最大暴雨的情景;对于遭遇分析,无论是最大风速还是暴雨的计算值均呈现"联合重现期>单变量重现期>同现重现期"的规律,其中联合重现期最大风速值比仅考虑单变量的最大风速值大10％左右;基于联合重现期最大风速所推算的坝顶高程低于大坝防浪墙的实际高程,表明大坝高程能满足100年一遇强风暴雨遭遇的安全要求.研究成果可为我国沿海地区水库大坝的设计风速计算和坝顶高程设计提供参考依据.