基于Copula函数的海岸增水高度与相应风速的遭遇概率分析

简要论述了Copula理论与几种常用的二维Archimedean Copula函数的性质和适用性。以粤东汕头海域妈屿历年最高增水高度与相应风速的遭遇为研究实例,在分别采用3个三参数的概率分布模式:广义极值分布(GEV)、Weibull分布(WBL)和皮尔逊Ⅲ型(P-Ⅲ)分布对两个边缘分布(年最高增水高度与相应风速)拟合优度检验基础上构建了两变量联合概率分布模型。主要结果如下:(1)年最大增水高度与相应风速的边缘分布分别服从Weibull分布和P-Ⅲ型分布;(2)拟合优度检验指标表明二者的最优连接函数为Archimedean Copula类的Gumbel-HougaardCopula;(3)重现期介于2～200a之间的边缘分布与同频率的联合分布的重现水平相对差值大约介于6.7%～22.2%之间;(4)特定风速设计频率条件下,随年最大增水设计频率的减小,二者的遭遇概率也随之迅速减小;反之,特定增水设计频率随风速条件频率的减小,二者的遭遇概率随之明显增大。