鸭绿江感潮河段洪水预报模型的修正

鸭绿江感潮河段47 km,现有洪水预报模型在大潮预报时有明显的缺陷,问题的主要原因是没有明确体现洪峰到达时间与潮汐两高两低涨落时间的叠加。为此,对高低潮的影响以3 h为一段进行时间离散化处理,确定8个时段内的潮位值,作为附表在模型中进行应用,相对定量地确定了模型L3与L4线间的预报值幅度选择,实例应用预报精度提高到允许误差的10%,预测准确。     

气候变化对广州市城市雨潮遭遇风险的影响评估

为避免我国沿海城市遭受洪涝灾害侵袭,保证广州市可持续发展,利用8种气候模式数据集和4种排放情景(A1B,RCP2.6,RCP4.5,RCP8.5)对广州市未来时期(2020—2050年)的极端降雨和气温变化趋势进行了预估,基于海平面变化与温度变化的相关关系对海平面进行了上升预测,构建了基于Copula函数的历史与未来时期广州市雨潮遭遇风险概率模型,分析了未来时期不同排放情景下雨潮遭遇概率的变化趋势。分析结果表明,未来时期极端降雨与海平面均将呈现上升趋势,治涝风险概率将呈现增加趋势,表明广州市城区未来将会面临更大的防洪压力。     

考虑合约市场和日前市场共同风险的发电商报价策略分析

通过对电价历史数据的处理,将电力日前市场与合约市场中的不确定性模拟为对数正态分布,进而得到发电商在日前市场和合约市场的收益函数,并建立考虑合约市场的电力报价模型．由于2个市场收益的相关性,选取Gumbel Copula函数度量电力市场的风险,运用Monte Carlo模拟方法计算CVaR,得出发电商的最优报价策略：偏好风险的发电商,会将很小一部分电量投入到合约市场,而选择一种高的报价策略;而规避风险的发电商会增加其在合约市场的电量,选择一种低报价策略．     

考虑梯级水库库容补偿和设计洪水不确定性的汛限水位动态控制域研究

汛限水位动态控制本质上是风险调度的范畴,其最主要的风险源来自于入库洪水的不确定性。不仅包括由于预报误差带来的实时调度风险,还包括由于设计阶段对于设计洪水不确定性考虑不周而存在的潜在防洪风险。本文针对梯级水库,提出了一种考虑库容补偿和设计洪水不确性的汛限水位动态控制域求解新方法。通过分析梯级水库库容补偿调度原理,定义了水库极限汛限水位上限值,并给出了考虑设计洪水不确定性的防洪风险定量表达式。以Copula函数为工具建立上游和区间天然来水的联合概率密度函数,求出下游遭遇某一设计洪水时,上游可能出现的洪水范围,从而得到考虑梯级水库调蓄作用的不确定性设计洪水。通过反复迭代计算最终得到兼顾防洪风险与兴利效益的汛限水位动态控制域。将该方法运用在考虑潘口库容补偿作用的黄龙滩汛限水位动态控制域计算中,并与同频率法和典型年法比较,得到以下结论：1）所提方法能通过挖掘历史洪水信息,为模拟梯级水库设计洪水不确定性提供参考信息;2）相对于同频率法和典型年法,所提方法推求的汛限水位动态控制域更加的安全;3）黄龙滩水库汛期运行水位可以从[240,247]m变为[240,248.21]m。可使汛期来水较多的2000年和来水较少的1994年分别增加发电量0.13和0.11×10⁸ kW·h。所提方法能充分考虑梯级水库库容补偿和设计洪水的不确定性,能得到不增加防洪风险的水库汛限水位动态控制域。     

投资收益和风险的规划模型

研究投资收益和风险中的资产组合问题应以净收益尽可能大、风险尽可能小为最终目标.运用数学规划的思想将问题建立成一个规划模型,提出了投资者的3种类型,即稳重型、进取型、冒险型,分别对上述3种类型的投资者提出了最佳的组合方案.模型计算结果表明,最终目标的达到与投资者类型没有关系, 关键在于资产组合的选择.在实际操作中,往往只是对其中部分优良资产进行投资.本文所得的最优解对所有资产进行投资都实用.     

投资收益和风险的规划模型

研究投资收益和风险中的资产组合问题应以净收益尽可能大、风险尽可能小为最终目标 .运用数学规划的思想将问题建立成一个规划模型 ,提出了投资者的 3种类型 ,即稳重型、进取型、冒险型 ,分别对上述 3种类型的投资者提出了最佳的组合方案 .模型计算结果表明 ,最终目标的达到与投资者类型没有关系 ,关键在于资产组合的选择 .在实际操作中 ,往往只是对其中部分优良资产进行投资 .本文所得的最优解对所有资产进行投资都实用 .     

Γ分布参数估计的损失函数和风险函数的Bayes推断

在共轭先验分布下本文给出了Γ分布Γ(r,θ)中参数I／θ的估计的损失函数和风险函数不同的Bayes估计,并讨论了各种Bayes估计的性质,进而指出各种Bayes估计的合理性．     

不同凸交易成本函数下的风险偏好投资组合模型

在原有的含投资者风险偏好参数的投资组合模型的基础上,加入交易成本函数,使模型更具现实意义。交易成本函数的类型有两大类:凸交易成本函数和凹交易成本函数。将各种凸交易成本函数运用于含投资者风险偏好参数的投资组合模型中,运用优化的方法求解新模型。采用拉格朗日乘子法和增广拉格朗日乘子法进行求解,并对模型进行了实例检验。     

基于实测洪水系列和最小熵方法的施工导流风险

基于实测年最不利施工洪水过程,考虑导流建筑物泄流能力的随机性,构建堰前年最高水位随机模拟计算模型,提出以堰前年最高水位的概率分布计算施工导流风险的方法.同时,应用最小信息熵准则判别年最高堰前水位样本最优的概率分布类型,克服了假设检验有时会接受多种概率分布类型的不足.最后,通过工程实例比较分析随机模拟方法的计算结果,验证了该方法的可行性和有效性,为施工导流风险分析提供了新的途径.     

Clayton Copula模式下的深圳市洪潮组合风险率

按不同的设计标准设计洪水时,河口可能发生各种频率的潮位.按不同的设计标准设计潮位时,河道上游也可能发生各种频率的洪水,因此需要知道当满足某一频率设计洪水条件时,超过其组合潮位发生的概率,以及当满足某一频率设计潮位条件时,超过其组合洪水发生的概率,将这个发生概率作为洪潮组合的风险率.基于ClaytonCopula连接函数构建了深圳市洪潮遭遇组合的风险分析模型,得到了深圳市洪潮组合的风险率,可用于深圳地区河道防洪治理.本文的风险分析模型具有通用性,也可以将其应用到其他地区做此类问题的分析.     

基于数学模型的城市内涝灾害风险评估研究

分析了内涝灾害的成因,评估方法、评估内容,以城市地表与明渠河道水流运动为主要模拟对象构建内涝数学模型,并应用于阳原县.根据该县的地理信息特征设计多边形的计算网格,对2013年8月9日的暴雨进行模拟.模拟的积水误差在2cm以内的大约占85%,只有12%的网格模拟的积水误差大于3cm.因此,通过此模型能够良好的预测降水量,使得在内涝灾害评估中及时发现安全隐患,在一定程度上减少人员财产的损失,保护了国家和人民的利益.     

基于预报调度下的汛限水位随机分析与风险评估

对防洪调度过程各主要相关参数进行了随机误差识别,结合洪水预报对起始水位、入库洪水、泄流等主要参数的随机性进行分析,应用一次二阶矩法和相应的理论分布函数描述事件的随机分布,对应某一汛限水位的调洪过程不再是一确定过程,而是具有随机分布特性,反映了实际防洪调度中各随机因素的影响作用.并对汛限水位进行了风险评估,主要分析了相应调洪最高库水位的超标风险率,建立风险评价标准.在满足防洪安全的前提下合理地调整汛限水位,以充分利用洪水资源.     

Copula相关理论在金融分析中的风险度量

随着全球经济的一体化,金融风险管理越来越受到世人的重视.大量研究表明,利用多样化的资产组合可以在一定程度上降低风险.传统的风险计量模型大都是以正态分布为基础的,但这往往与客观事实不符,尤其是在极端事件发生时,这种现象尤为严重,其结果导致常常会低估风险.借助Copula函数以及GJR模型和极值理论,采用Copula-GJR(1,1)-EVT模型对深证股票的10支股票在等权重下的投资组合进行风险度量,并且比较了单支股票指数与组合风险的结果差异以及以正态Copula和t-Copula作为连接函数的组合风险差异.     

奥运中心区超标降雨积水风险分析及对策研究

随着城市的发展,城市积水造成了越来越严重的问题.解决问题的关键就是分析超标降雨下的城市积水风险,以指导近期应急排水预案以及远景城市雨水系统改造方案的制定.由于北京市降雨量年内分配很不均匀,汛期暴雨又多表现为局地短历时的大暴雨甚至特大暴雨,造成城市道路（特别是立交桥区）积水问题频发,严重影响城市交通.在此背景下,从保障奥运安全召开的角度出发,以奥运中心区为研究对象,收集整理奥运中心区雨水系统各组成部分相关资料,建立奥运中心区雨水系统数据库,建立奥运中心区雨水系统模型,对超标降雨条件下奥运中心区的可能积水风险进行了分析,并以此为基础进行对策研究和实施效果评价.     

基于GIS的长白山地区洪水灾害风险评估

以气象站实测数据、DEM数据和统计数据作为数据源,100m×100m的栅格单元作为基本的评估单元,结合区域灾害系统论建立了洪水灾害风险评估指标体系,并采用极差法、层次分析法、综合指数法和百分位阈值法等方法对长白山地区洪水灾害风险进行了评估.结果表明:长白山地区洪水灾害风险等级整体上西部较高东部较低,呈现出由西部向东部逐渐递减的趋势,其中临江市、抚松县和长白县的洪水灾害风险等级较高,和龙市和安图县的洪水灾害风险等级较低.     

基于FME的中国大陆重大自然灾害风险等级评价

基于自然灾害风险评价系统的复杂性和不确定性特征,从自然灾害危险性、社会经济易损性和区域设防角度建立评价指标体系,采用模糊物元(fuzzy matter element,FME)模型对中国大陆31个省、直辖市和自治区重大自然灾害风险等级进行评价.比较FME法与综合评价法的评价结果表明,FME法计算简捷,能清晰展示各要素层间相互关系.     

基于最小错误率和快速水平集的图像分割

提出一种基于最小错误率和快速水平集的图像分割方法,通过对速度项和停止条件的重新设计,实现了快速而有效的图像分割。算法采用模式分类思想,以统计直方图来近似目标和背景区域的概率密度,对基于最小错误率的判别函数进行平滑滤波以获得外部速度,从而实现曲线的进化;同时,分割过程在分类错误率达到最小时停止。实验结果表明,本文算法对弱边缘、低对比度灰度图像具有较好的分割效果,且具有较强的抗噪性能;在分割速度上,本文算法也明显优于几种已有算法。     

Evaluation model for service life of dam based on time-varying risk probability

For many dam projects in China, the 50-year designed life time is coming to an end. It is urgent to study the theory and method to evaluate the dam service life. In this paper, firstly, the probability theory of fuzzy event and time-varying effect theory are used to analyze the time-variety of various risk factors in the process of dam operations. A method is proposed to quantify the above time-variety and a model to describe the fuzzy time-varying risk probability for the dam structure is also built. Secondly, the information entropy theory is used to analyze the uncertain degree relationship between the characteristic value of membership function and fuzzy risk probability, and a mathematical method is presented to calculate the time-varying risk probability accordingly. Thirdly, the relation mode between time-varying risk probability and service life is discussed. Based on this relation mode and the acceptable risk probability of dams in China, a method is put forward to evaluate and forecast the dam service life. Finally, the proposed theory and method are used to analyze one concrete dam. The dynamic variability and mutation feature of the dam risk probability are analyzed. The remaining service life of this dam is forecasted. The obtained results can provide technology support for the project management department to make treatment measures of engineering and reasonably arrange reinforce cost. The principles in this paper have wide applicability and can be used in risk analysis for slope instability and other fields. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50809025, 50539110, 50539010, 50539030) and the Science and Technology Support Plan (Grant Nos. 2008BAB29B03, 2006BAC14B03)     

基于GIS的西北部中高山盆地高原区旱灾风险评估

干旱灾害与其他自然灾害相比影响范围大、时间长,对人类的生活生产影响也较大.利用GIS统计分析功能和空间分析功能,权衡风险的大小,预测干旱造成的影响和损失,同时确定干旱风险的主要影响因素.在对西北部中高山盆地的孕灾环境、致灾因子和承灾体分析的层面上,从中选定降水量、土壤相对湿度、地貌类型、土地利用率、人口密度、GDP等10个评价因子,应用层次分析法确定各个评价因子对导致旱灾所起的作用,利用GIS的空间分析技术,通过叠合分析计算旱灾风险指数,并得到西北部中高山盆地灾害风险评估图.