3 风险度R的随机模拟计算方法

　　3.1 随机变量的模拟 体现功能函数随机性的随机变量有：来流量Q和泄流建筑物泄流量Qd。对它们的模拟可以采用下面的方法。

　　3.1.1 [0,1]中均匀分布的伪随机数生成 生成在[0,1]区间上均匀分布的伪随机数的方法很多，有跌代取中法、移位法及余数法。余数法是最常用的一种方法，其方法如下：

　　其中，r[a]+1,r[a]+2是一对均匀随机数。k=a-[a]，s=1-k。在模拟时，必须使式(19)中的分母小于或等于1，否则舍去，重新取一对均匀随机数计算，直到满足为止。

　　3.1.3 正态分布随机变量的生成 对于正态分布的随机变量可以采用下面的方法产生。在生成了在[0,1]区间上均匀分布的n个随机采样值r1,r2,Λ,rn后，选取随机数ri,ri+1，可计算得出：

　　3.2 随机模拟流程图 图3为随机模拟流程图。

　　4 实例分析

　　某工程截流计划安排在洪水枯期的11月～12月间，设计采用两洞分流(1#、2#导流洞)，单戗立堵截流的方式。根据历史水文资料统计，该工程设计在11月下旬，均值为1330m3/s，Cv为0.56，Cs/Cv为6。两条导流洞的水力参数见表1。设计中的最大龙口流量取为6m/s。

　　采用上面的截流系统风险模拟计算方法，只考虑导流洞糙率系数的不确定性，其符合最小值0.014、平均值0.0155、最大值0.017的三角形分布，模拟计算次数10000次，计算出该旬的龙口最大流速与截流风险率关系图4。

　　从计算结果可以看出，设计龙口最大流速的保证率在既考虑水文不确定性又考虑水力不确定性情况下，只有85%左右，即风险率为15%。根据设计规范中截流采用旬平均流量10%概率的标准，取既考虑水文不确定性又考虑水力不确定性的截流系统风险10%时，最大龙口流速需取6.23m/s。

　　5 结 论

　　既考虑水文不确定性又考虑水力不确定性来分析截流系统的风险是未来截流方案设计的一个大趋势，这种方法能够比较好的对截流系统中不同随机因素带来的风险有全面掌握。文中采用的方法能够很好的实现分析水文、水力不确定性下的截流系统风险，在相关工程中可以推广运用。

　　参 考 文 献：

　　[1] 钟登华，米子明.导流隧洞泄洪能力的可靠性分析[J].天津大学学报，2001，(3).

　　[2] Baukuneeht K, Nef W. Digital Simulation[M]. Springer Verlag,1971.

　　[3] Jansson B. Random Number Generators[M]. Stocholm,1966.

　　[4] 水利部，等.水利水电工程设计洪水计算手册[M].北京：水利电力出版 社，1995，10.

　　[5] 周宜红，等.施工截流系统风险率研究[J].水电能源科学，1996，9(3).

上一页  [1] [2]