【摘要】本文針對(duì)河道雍水高度計(jì)算中的不確定性,在考慮參量取值可信度的基礎(chǔ)上,采用未確知數(shù)學(xué)理論對(duì)長(zhǎng)江黃石段實(shí)例進(jìn)行了驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】不確定性信息;盲數(shù);可信度
1、問題的提出
在水文計(jì)算中,經(jīng)常會(huì)涉及工程前后上下游雍水情況。在對(duì)于不確定性的水文計(jì)算中上,如何消除決策者主觀認(rèn)識(shí)上引起不確定定性信息的影響,得到最為合理的數(shù)據(jù),這成為了一大難題。
2、解決方法
2.1 雍水的計(jì)算
本為以簡(jiǎn)化的天然河道一維恒定流方程為例,將計(jì)算河道劃分為一個(gè)河段,上下相鄰兩斷面間的水位采用下述方程求解:
2.2 盲數(shù)理論
2.2.1 盲數(shù)的定義
若且,則稱函數(shù)為一個(gè)盲數(shù),稱為的值的可信度,稱為的總可信度。稱n為的階數(shù)。
2.2.2 盲數(shù)的運(yùn)算
將A與B的可能值矩陣中元素由小到大的順序排成一行:,其中相同的元素算作一個(gè)。若在可能值帶邊*矩陣中有個(gè)不同的位置,將可信度帶邊積矩陣中相對(duì)應(yīng)的個(gè)位置上的元素之和記為,可得序列。令
為盲數(shù)的均值。當(dāng)(i=1,2,...,m,R為實(shí)數(shù)集)時(shí),盲數(shù)退化為未確知有理數(shù)。此時(shí),為未確知有理數(shù)的未確知期望值。
2.2.4 參數(shù)的確定
把各參量分別按數(shù)值大小進(jìn)行排列,并劃分為若干個(gè)區(qū)間,以區(qū)間數(shù)據(jù)出現(xiàn)的頻率作為相應(yīng)的可信度。為了簡(jiǎn)化計(jì)算流量Q()、流速u(m/s)的可信度分布函數(shù),對(duì)各區(qū)間型灰數(shù)取“心”,得到
2.3 不確定性的計(jì)算
將河道一維恒定流公式轉(zhuǎn)化得,36個(gè)互異元素,按由小到大的順序進(jìn)行排列。根據(jù)盲數(shù)均值的計(jì)算公式,可得河道雍水變化均值為
由計(jì)算結(jié)果可知,在設(shè)計(jì)流量65900m3/s,不確定性因素產(chǎn)生的誤差為0.274m。所求得的河道雍水變化值是基于河道水位等因素的實(shí)際變化,顯然較定常條件下求得的計(jì)算結(jié)果更加科學(xué)、合理。
3、展望
由于時(shí)間所限,本文僅就簡(jiǎn)單的探討了盲數(shù)理論在其方面的可行性,對(duì)計(jì)算所得的一系列區(qū)間型數(shù)值中存在著交叉重疊問題做了簡(jiǎn)化處理。對(duì)于二維及其多維模型的應(yīng)用還有待于研究。