技术摘要：
本发明公开了一种基于非线性洪水蓄泄模型的结构重现期推求方法，包括如下步骤：建立非线性洪水蓄泄模型，建立水库库容～水库水位非线性关系，建立下泄流量～水库水位非线性关系；建立非线性洪水蓄泄模型设定下的结构函数，根据非线性洪水蓄泄模型，以最大坝前水位为结  全部
背景技术：
对于水工建筑物而言，重现期应以大坝超顶或下游损失的风险来定义。在多变量 情况下，结构失效是结构与作用于其上的水文荷载之间相互作用的结果，需要分析水库和 大坝特性对洪水过程的影响。目前，模拟多变量水文特征值与结构特征值相互关系的方法 主要包括两类，一种是通过大量的实测数据模拟二者之间的关系；另外一种则是建立理想 的水库蓄泄模型，利用这样的理想模型推导结构变量与洪水特征变量的关系。 目前，由于数学推导的困难，在水库蓄泄模型中通常假设库容～水位，下泄流量～ 水库水位之间的关系为线性。但在实际工程中，库容～水位关系通常是非线性的，下泄流量 ～水位关系也会根据闸门、溢流堰、泄洪孔等工程的不同表现出复杂的非线性特征。因此， 这类基于线性假设的洪水蓄泄模型会使得洪水蓄泄过程模拟结果与实际情况存在一定的 偏差，进而导致结构重现期水平被高估或低估，影响了洪水风险评价的合理性和科学性。
技术实现要素：
发明目的：为了克服现有技术中存在的结构重现期水平被高估或低估的问题，提 供一种基于非线性洪水蓄泄模型的结构重现期推求方法，可更加准确的反映出水库在遭遇 洪水时下泄流量的非线性变化过程，能更准确地计算结构重现期。 技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种基于非线性洪水蓄泄模型的结构重 现期推求方法，包括如下步骤： S1：建立非线性洪水蓄泄模型 根据水库所处地理位置以及工程特性，建立水库库容～水库水位非线性关系，根 据泄水设施的泄水结构和工况，建立下泄流量～水库水位非线性关系； S2：建立非线性洪水蓄泄模型设定下的结构函数 根据非线性洪水蓄泄模型，以最大坝前水位为结构设计变量，洪峰和洪量为洪水 特征变量，在库容～水库水位非线性关系，下泄流量～水库水位非线性关系设定下，求解水 量平衡微分方程，采用近似多项式积分法，建立非线性洪水蓄泄模型中洪水特征和结构特 征之间的相关关系，以此关系作为结构函数； S3：建立洪水峰、量联合概率分布，推求结构重现期 建立洪水峰、量二元联合概率分布，以步骤S2获取的结构函数划分危险区域，采用 分段积分的方法计算结构变量的概率分布，推求非线性洪水蓄泄模型下的结构重现期。 本发明首先建立了非线性洪水蓄泄模型，然后借助模型建立下泄过程中最大坝前 水位与洪峰、洪量的关系，最后根据洪水峰、量联合概率分布，进行结构重现期结果的推求。 本发明考虑水库工程特性和下泄实际过程，对库容～水库水位，下泄流量～水库 水位关系进行了非线性模拟，建立了非线性洪水蓄泄模型。与传统线性模型相比，可更准确 4 CN 111597612 A 说　明　书 2/6 页 反映水库在遭遇洪水时流量和水位的变化过程。同时，在库容～水位，下泄流量～水库水位 关系模拟中设置了多个调节参数，在实际运用中可通过不同参数组合，模拟出各类水库工 程的库容～水位非线性关系，以及闸门、溢流堰、泄洪孔等各类泄水建筑物的下泄流量～水 库水位非线性关系，使得该方法具有更为广泛的适用性和推广价值。 有益效果：本发明与现有技术相比，具备如下优点： 1、与传统线性模型相比，本发明可更加准确的反映出水库在遭遇洪水时流量以及 水位的非线性变化过程，进一步提高结构重现期计算结果的合理性和科学性。 2、综合考虑各类水库的工程特性，可灵活模拟出各类水库工程的库容～水位非线 性关系，以及各类泄水建筑物的下泄流量～水库水位非线性关系，不仅可进一步提高结构 重现期的计算精度，而且对不同类型、规模的水利工程均具有良好的适用性，具有较为广泛 的推广应用价值。 附图说明 图1为非线性洪水蓄泄模型图； 图2为基于线性和非线性蓄泄模型的最大坝前水位-重现期水平关系图； 图3为基于线性和非线性蓄泄模型的结构重现期等值线对比图。