西北江三角洲网河径流分配的时间变化分析

分析了西北江三角洲径流特征,研究了西北江网河主要河口分流比的变化,重点分析了西北江三角洲控制站三水和马口站的径流分配及其变化,给出了北江三角洲控制节点汊河年平均分流比.近10多年来西江向北江三角洲分流增加显著,这种增加导致三角洲腹地洪水威胁加大,但对腹地水质改善和水资源利用有利.     

广东西江北江洪水联合概率分布研究

 基于Copula函数分析了由思贤滘连通的广东西江水文站 马口和北江水文站 三水构成的两个样本的洪水联合概率分布特征,获得如下结论：经过优选的马口、三水洪水边缘分布可分别由P-III型和GEV表示;拟合优度检验指标表明二者的最优连接函数均为Archimedean copula类的Gumbel-Hougaard Copula;重现期介于10~500 a之间的马口、三水洪水边缘分布与联合分布的洪水设计值相对差值大约介于0.6%~1.5%之间;基于条件概率计算的两站相同设计频率洪水的遭遇概率都大于88%。     

非平稳性条件下设计洪水地区组成分析

针对非平稳性条件下不同区域洪水间组合设计值计算难题，采用Copula函数构建了可综合考虑不同区域洪水边缘分布非平稳性和洪水间相依结构非平稳性的变参数Copula模型，分析了不同区域洪水间联合分布规律随时间的演变特征。基于等可靠度法和条件期望组合法，提出了变化环境下设计洪水地区组成分析方法，实现了非平稳性条件下不同区域洪水组合设计值的计算。以寸滩站和宜昌站年最大15 d洪量系列为例，分析了两站洪量及其区间洪量的变化特征。结果表明，寸滩站和宜昌站的洪量系列均具有减少趋势，两站洪量的联合分布随时间变化，指定重现期对应的宜昌站、寸滩站及寸滩—宜昌区间洪水设计值随使用年限的增加而减小。     

基于分季序列考虑洪源差异的非一致性洪水频率计算

考虑成洪源头差异性造成的洪水样本不一致,根据成洪暴雨的主要类型构建分季序列,进而提高洪水频率分析结果的合理性。以武江上游坪石站为例,将月最大瞬时流量分为枯期(11-翌年2月)、锋面雨集中期(3-6月)和台风雨集中期(7-10月)3组分季序列。通过对比频率结果,分析各分季序列变化对洪水频率的影响,以及基于年最大、分季序列进行洪水频率计算的差异。结果表明:1武江流域上游洪水年内季度差异性显著,枯期均值(295 m~3/s)及对年最大构成比重(2.22%)皆为最小;锋面雨期均值(1 111 m~3/s)及对年最大构成比重(77.78%)最大;台风雨期波动性最大。2分季序列中含有上升趋势,造成同一量级洪水对应重现期增大。其中,锋面雨期变化对洪水频率影响最大,但影响有减小趋势;台风雨期变化造成洪水设计值两极化,且影响有增加趋势。3非一致性频率计算所得同频洪水量级比传统更大,基于分季序列所得设计值则比年最大高,且随重现期增大而增加,百年一遇洪水量级高出约1 000 m~3/s。     

混合分布在非一致性洪水频率分析的应用

大清河流域由于兴建防洪工程,改变了原天然河道的洪水径流关系,使得用于大型水库防洪调度的入库洪水序列失去了一致性.本文以龙门水库的年洪峰序列、固定时段的年最大洪量序列(1日、3日和6日)为例,首先对此4个洪水序列采用水文变异诊断系统进行变异分析,识别非一致性洪水序列的变异点.并在2个分布组成的混合分布假设下,研究非一致性洪水序列的频率计算问题,用模拟退火算法对混合分布进行参数估计,并将混合分布给出的设计洪水与不考虑变异情况的设计洪水以及1985年水利部规划总院(WRHPDGI)审定的设计洪水进行了比较分析.结果表明,相比不考虑变异情况的设计洪水值,考虑变异情况下的不同设计标准的设计洪水值均有不同程度的减小,且变异的程度均较明显,说明大清河流域下垫面和人类活动的变化导致入库洪水减少的现象较明显,进行设计洪水的校核和修订很有必要.     

汉江上游安康段不同重现期下洪水灾害风险评价

依据汉江上游安康段古洪水研究成果,获得实测洪水、历史洪水和古洪水序列下4种重现期的洪峰数据,应用GIS技术、HEC-RAS水文模型,从洪水灾害的危险性和易损性对安康段不同重现期情景下洪水灾害进行风险评估.结果表明,高风险区分布在研究河段干流上游南岸的安康盆地,支流黄洋河两岸为较高风险区,研究河段干流中下游两岸为较低和低风险区;随着重现期增加,高风险区范围不断扩大,低风险区范围逐渐缩小;整体呈研究河段上游南部遇水成灾,北部和中下游地区相对安全的空间分布格局.     

珠江三角洲洪水位重现期变化研究

针对近年来珠江三角洲大洪水频频发生,洪水重现期发生变化的情况,它采用GEV分布模型对珠江三角洲35个潮位站50年左右的极端高水位值进行频率分析,在此基础上将50年左右的时间序列分成若干时间段,通过Monte-Carlo模拟随机方法在每个时间段里建立概率密度函数曲线以及水位与洪水重现期关系的函数曲线,进一步研究洪水重现期随时间的变化规律并分析其机理。结果表明：珠江三角洲中部腹地洪水重现期水位明显有增大的趋势,而上游以及口门区变化则不大,产生这种变化的一个重要原因是上部地区大规模的挖沙活动对河道及周边环境带来负面影响。     

基于气象水文水动力耦合模型的流域尺度洪水预报方法： 以北江流域为例

针对中小流域目前径流和淹没预报难度较大且精度偏低的问题,本文以北江流域为研究对象,构建降雨径流-洪水淹没模型。在非耦合情况下,基于WRF-Hydro模式构建北江流域水文模型,通过对主要参数率定,优化了WRF-Hydro水文模型,模拟了流域的产流、汇流等水循环关键要素。在耦合情况下,将WRF-Hydro模式模拟的径流过程作为CaMa-Flood模型的边界条件,从而实现对整个流域的洪水淹没模拟。研究结果表明：在经过参数率定的WRF-Hydro水文模型中,针对验证期的5场典型洪水事件,皮尔逊相关系数均高于0.8,纳什效率系数在0.52至0.71之间,在预报期的三个洪水事件中,洪峰的平均误差为22.2％。在水文水动力模型耦合后,能够准确地捕捉洪水淹没与降雨强度、洪水流量变化之间的关系,进而提供洪水发生后洪泛区的淹没深度和范围等关键信息。本文构建的降雨径流-洪水淹没模型能够适用于地形复杂、降雨时空分布不均匀的北江流域,为类似半湿润流域的洪水预报提供了有益参考,同时也为水文水动力模型耦合的研究奠定了基础。     

汛期洪水的二变量联合分布与应用

为在气候变化下更好地描述流域汛期洪水的概率变化特性,达到防洪和洪水资源化的统筹安排,考虑水文事件的相依性和多元化,采用Copula函数理论,结合第Ⅰ型Gumbel分布,研究淮河蚌埠站以上流域1915年到2008年的汛期洪水。研究结果表明:汛期洪量和洪峰的理论联合概率与实测资料联合频率拟合很好;同时探索了洪水联合分析的实际应用:一方面根据联合分布提出"等效水文情景"的概念,以更好地体现水文事件的不确定性和水文变量组合的概率等效性;另一方面论证联合重现期可作为单变量重现期的区间估计,为二元分析的洪水量级划分和洪水的联合风险分析以及工程设计提供一条新思路。     

基于广义Pareto分布的洪水序列频率分析

广义Pareto分布是超定量洪水频率分析的常用线型,其阈值的合理选择是关键。对洪水序列超阈值分布的阈值选择和超定量样本的适用性检验两个方面深入讨论,为设计洪水提供更优的频率分析方法。基于广东省曹江流域大拜水文站1968～2013年日流量的洪水序列数据,采用不同的抽样方法,检验不同洪水超定量的泊松分布、广义极值分布和超定量样本分布的拟合优度指标。将择优的GPD、GEV和P-Ⅲ型模型推算的洪水重现水平做了对比分析。获得以下结论:大拜站洪水序列GPD模型属于重尾分布;洪水GPD阈值的选择可以参考经验平均超过函数图,而最佳阈值应采用多种指标综合确定;三种概率分布的拟合优度结果显示,构建的大拜站洪水GPD模型精度与GEV和P-Ⅲ型相比较高;GPD的参数估计方法对洪水重现水平的计算结果有较大影响。     

芦苞涌、西南涌分洪对下游三角洲水环境影响及对策研究

主要讨论在现阶段环境条件下,北江大堤加固达标及芦苞涌、西南涌整治后,将可按设计分洪流量共2300m3/s分洪,对下游三角洲网河区的洪水过程及水质过程等水环境影响进行了分析,并提出分洪期水污染防治对策.     

多个洪水共同作用下水利工程防洪标准与重现期

针对利用设计洪水重现期表示多个洪水共同作用下水利工程防洪标准存在的问题,探讨了更合理的防洪标准表示形式,并以桂平航运枢纽水闸防洪设计水位为例进行了对比分析。结果表明:与单个洪水作用下水利工程设计过程中可以假定洪水重现期与洪水威胁成正比的关系不同,多个洪水共同作用下洪水重现期与洪水威胁不存在成正比的理论与实际可能,以其进行设计会导致完全错误的防洪设计参数,多个洪水共同作用下的水利工程防洪标准不宜用设计洪水重现期表示;多个洪水共同作用下的水利工程防洪标准表示形式必须考虑洪水与行洪边界的耦合关系,可采用防洪重现期或者结构荷载重现期表示;同一防洪重现期对应的洪水组合对水利工程的威胁一致,设计防洪重现期认定的危险域与洪水威胁大于设计防洪能力的区域一致,以其确定防洪设计参数可保证水利工程防洪能力确定且达到防洪标准的要求。     

浅析水文站年最大流量频率问题

在水利工程设计和水资源管理工作中,常常需要得到可靠的流量估值,如年平均流量和一定重现期下的洪峰流量。本文则详细分析了估算水文站年最大流量频率问题,介绍了几种水文频率曲线线型,以及常见的频率曲线参数估计方法,对于水文站计算工作具有一定意义。     

甘肃省泾河干流特大洪水重现期的分析

泾河历史上洪水频发,水文计算中特大洪水重现期的分析确定会对各个频率下的洪水计算成果影响很大,通过收集整理甘肃省泾河干流历史特大洪水的统计成果并结合各水文站的实测较大洪水进行分析,确定出各特大洪水的重现期,并对其他较大洪水如何处理提出建议,为今后泾河干流各水文站洪水计算提供参考。     

格库铁路青海境内无资料地区设计洪峰流量计算分析

设计洪水作为江河流域规划、水利水电工程规划和设计的主要依据,其成果的可靠性直接关系到工程的规模、安全及经济与社会效益.在分析有关资料和区域情况调查的基础上,利用《青海省水文手册》中洪峰模数等值线图、柴达木盆地南缘西部地区最大流量-面积经验公式,以邻近格尔木水文站作参证站,对青海省境内格库铁路桥无资料地区设计洪峰流量进行计算.通过与相关成果的对比及合理性分析,得出不同频率下的设计洪峰流量.按照格库铁路桥防洪标准,100 a、300 a一遇设计洪水和校核洪水采用经验公式法计算成果.该成果不仅为格库铁路的设计和建设提供服务,也为境内合理开发、利用水资源、制定防洪规划和城镇发展布局等提供参考.通过对该地区设计洪水进行计算分析,可为相似区的水文分析计算工作提供参考.     

洪水频率计算的比较研究

本文以武江流域犁市（二）站的洪水历年为研究对象,详细论证Gumbel-Logistic的计算该流域洪水频率的可行性。并讨论了不同的洪水特征量组合下的洪水重现期,揭示了武江流域洪水的重现期。其中,2006年洪峰流量为8800m3/s的洪水,其重现期为131年。并与与P-III型分布模型计算出的599年的重现期相比较,两种方法得出武江流域犁市(二)站2006年洪水重现期的差值达468年。导致偏差的主要原因是由于,Gumbel-Logistic模型为二元变量模型,比单变量输入的P-III分布模型能更全面的反映洪水重现期。     

张家界地区溇水流域洪水特征分析

以张家界地区主要水系溇水流域为研究对象,利用长潭河站1966年以来有记录的水文泥沙资料(25a),分析溇水流域不同阶段洪水发生频率、洪峰规模、洪水输沙能力及水沙关系特征的变化规律.通过有序聚类方法将溇水流域洪水变化过程划分为1966—1969年、1970—1985年和2007—2011年3个阶段.研究结果表明:溇水流域以夏季洪水为主,发生频率约占56%.25a间,洪峰流量主要集中在500~1 000m3/s,大于1 000m3/s的洪水发生频率在不同时段分布规律不尽相同,最高洪峰流量可达到7 000m3/s.洪水对溇水流域输沙量的贡献远大于水量的贡献,最大洪水事件对溇水流域输沙过程起主导作用,其最大贡献率可达73%(1966年).3个阶段"流量-含沙量"呈幂函数关系,其系数变化特征表明溇水流域洪水输沙来源相对不充足.1970—1985年间洪水输沙能量有所增加,而2007年后输沙能量有所降低.不同阶段"流量-含沙量"滞后环特征变化在一定程度上表明溇水流域悬移质输沙来源从河道向坡面或上游较远的地方转移.     

基于随机模拟和模糊聚类的水文干旱特性分析

为进一步探讨严重水文干旱事件的发生规律和确定黄河上中游地区连续枯水段的发生概率和重现期 ,采用多站季节性随机径流模型生成长序列人工径流 ,利用模糊聚类分析方法对人工径流序列中的枯水年份进行了识别 ,最后以黄河中游测站为例 ,通过对径流序列中不同长度连续枯水段出现情况的统计分析确定了几种条件下严重水文干旱的发生概率和重现期。多站季节性模型和模糊聚类分析相结合进行水文干旱特性分析 ,丰富了现有的研究方法 ,所得研究结论对黄河流域水资源规划和干旱年份的水资源调度和风险管理具有参考价值。     

洪水峰量联合分布的4种重现水平对比

基于Archimedean copula函数、Kendall和生存Kendall函数对比分析洪峰和洪量联合分布的四种重现水平。以增江麒麟咀水文站年最大洪峰与相应的洪量样本为例,择优选用Gumbel-Hougaard copula计算洪水峰量联合分布的"或"重现期、"且"重现期,Kendall重现期和生存Kendall重现期及其最可能的设计洪水值。对比不同的洪水重现期发现:(1)相对于"或"联合重现期,Kendall重现期能更准确地反映洪水峰量联合分布的风险率;(2)相对于"且"联合重现期,生存Kendall重现期可更准确地反映洪水峰量同时超阈值的风险率;(3)按目前有关规范设计要求的单变量洪水要素设计值已达安全标准,按两变量"或"重现期和两变量洪水同频率设计值推算的洪水设计值偏高,以最大可能概率推算的两变量洪水要素的Kendall重现期和生存Kendall重现期设计值可为防洪工程安全与风险管理提供新的选择。     

变化环境下洪峰-洪量组合设计值计算方法研究

针对平稳性条件下洪峰-洪量组合设计值计算方法不适用于变化环境下非平稳性情形这一难题,基于时变Copula函数,构建了可综合考虑洪峰-洪量边缘分布非平稳性和变量间相关结构非平稳性的时变动态Copula多维联合分布模型,分析了洪峰-洪量联合分布规律随时间的非平稳性演变特征;基于等可靠度法和条件期望组合法,提出了变化环境下非平稳性洪峰-洪量组合设计值计算方法,实现了变化环境下指定重现期对应洪峰-洪量期望组合设计值的推求。以黄龙滩站洪峰和年最大7d洪量系列为例进行了实例分析,结果表明,洪峰-洪量联合分布规律随时间变化显著,指定重现期对应洪峰-洪量设计值的期望组合受工程使用年限影响,随使用年限的增加呈减小趋势。