特大洪水对洪峰流量频率计算的影响

在工程设计中,洪峰流量频率计算常采用皮尔逊Ⅲ型理论频率曲线的计算方法,资料系列的长短、有无历史洪水的加入,设计结果相差较大,本文以小凌河锦州站为例,分析计算特大洪水在推求设计洪水中的作用。     

洪水频率计算中历史洪水量级划分标准探讨

特大洪水（工程设计中又习惯称为历史洪水）是指历史上或近期实测资料中比一般洪水大得多的洪水。大量事实已经证明，在实测水文资料系列较短的情况下，在频率计算中正确应用特大洪水资料，可以起到延长水文资料系列，提高资料代表性的作用，从而提高频率计算的精度。湖南省水文资料系列均较短，绝大部分测站实测资料在20～50年。洪水频率计算中，需要通过调查、考证等手段获得历史洪水资料。但这些调查洪水有的比实测的大，也有的比实测的小，那么，频率分析定量上，什么样的调查洪水和实测洪水的值可以作为特大洪水处理呢？我国现行《水利…     

关于设计暴雨推求设计洪水方法的探讨

笔者在进行多次由设计暴雨推求设计洪水工作之后，对这一设计洪水计算方法在中存在的问题及改进意见了探讨，认为现阶段采用用的方法在设计暴雨与设计洪水频率转换，设计暴雨的点面拆算，设计暴雨的特大值处理、产汇流方案的外延使用等方面均存在着无法克服的困难。     

几种水文频率曲线参数估计方法的比较

水文频率曲线参数估计多采用计算机优化适线法,然而该方法在拟合经验点据时将特大值序列与一般洪水序列等同对待,仅在数学上寻找拟合误差最小的曲线,不符合水文学中历史洪水的克-闵假定。通过对比矩法、权函数法、概率权重矩法、线性矩法、目估适线法、计算机优化适线法6种方法在柴石滩水文站水文频率的计算结果,表明:在一般洪水部分,各方法得出的结果相近,但在特大值部分,计算机优化适线法较其他方法得出的设计值大得多。在推求特大洪水设计值时应从理论上继续深入探讨,不宜简单用计算机优化适线法进行计算。     

天峨水文站历史洪水首项经验频率置信区间估算

历史特大洪水加入样本系列，对提高设计洪水精度起着关键作用。但由于特大洪水的稀遇性，以及随着实测系列的延长．其经验频率又具有不确定性，给频率曲线的外延带来任意性。本文引入对首项顺序统计量置信区间估计的方法．对首位历史洪水经验频率置信区间进行估算，指导频率曲线的适点配线，对设计洪水和设计暴雨分析计算工作具有一定的实用意义。     

含特大洪水系列时经验频率计算的改进

含特大洪水系列的经验频率计算公式,现采用的主导思想是以特大洪水系列为主来修改实测洪水系列的频率,因特大洪水系列的不确定性远较实测洪水系列为大,故由此而得的公式是值得商榷的.本文建议以不确定性较小的实测洪水系列为主,结合实例,对原公式进行剖析,将特大洪水系列的经验频率给予适当调整,提出新的计算方法和公式.     

天峨水文站历史洪水首项经验频率置信区间估算

历史特大洪水加入样本系列，对提高设计洪水精度起着关键作用。但由于特大洪水的稀遇性，以及随着实测系列的延长，其经验频率又具有不确定性，给频率曲线的外延带来任意性。采用引入对首项顺序统计量置信区间估计的方法，对首位历史洪水经验频率置信区间进行估算，指导频率曲线的适点配线，对设计洪水和设计暴雨分析计算工作具有一定的实用意义。     

设计流量推求中特大值判断方法的改进

设计洪峰流量的推求过程中,特大值判断的正确与否对洪水频率分析的精度有着较大的影响.而在特大值判断的过程中,Ex+kσ常作为水文频率分析中特大值判断的准则,其中k为经验常数,其取值的不同常会给设计流量的计算带来较大的误差.采用数值模拟方法,生成符合PⅢ型曲线分布的样本,再通过适线拟合,探讨了k值与样本总量、变差系数及偏态系数之间的相互关系,并在此基础上建立了k值估计公式.最后,通过将该k值的估计公式应用于天然河道设计流量的推求过程中,取得了良好的效果.     

小凌河流域设计洪水地区组成分析

本文以小凌河锦凌水库工程设计中小凌河设计洪水地区组成情况的分析为例,提出了在同频率法设计洪水地区组成中应该注意的问题,完善了同频率法设计洪水地区组成的计算方法,使之更为合理更加适合和满足工程设计的要求,对实际的工程设计有一定的参考和借鉴价值。     

再论含特大洪水系列的频率计算间题

叙述了不连序洪水系列(特大洪水和实测洪水系列)的经验频率计算、频率曲线绘制和参数 估计等问题。认为在研制方法时应以不确定性较小的事件为主,并提出了评析意见及改进的建议。由 于水文频率计算具有一定的不确定性、随机性和经验性,故需对计算结果进行综合平衡,通过合理性 分析后取用。     

条件期望在两变量洪水频率分析中的应用

针对现行单变量洪水频率分析计算方法无法考虑洪水要素之间的相关性这一不足,采用Copula函数构建洪水峰、量之间的二维联合分布,根据条件期望的原理,提出了一种推求两变量设计洪水的新方法。以清江隔河岩水库为例,计算了1 000 a一遇的两变量设计洪水,推求了对应的设计洪水过程线,并与单变量设计值进行了比较。结果表明,两变量设计值大于单变量设计值,两变量设计值对应的水库调洪最高水位略高于单变量设计值。由于两变量频率分析考虑了洪水峰、量之间的内在相关性,更符合水文现象的内在规律,所推求的两变量条件期望设计值组合相对于单变量设计值而言也是偏安全的。所提方法为洪水频率分析提供了一条新途径。     

Impacts of water surface area of watershed on design flood简

In order to analyze the impact of the water surface area of a watershed on the design flood, the watershed was classified into a land watershed and a water surface watershed for flood flow calculation at the same time interval. Then, the design flood of the whole watershed was obtained by adding the two flood flows together. Using this method, we calculated design floods with different water surface areas of three reservoirs and analyzed the impact of water surface area on the flood volume and peak flow. The results indicate that larger water surface areas lead to greater impacts on the flood volume and peak flow. For the same watershed area, the impact of water surface area on the flood volume and peak flow is positively proportional to the flood frequency, i.e., the higher the frequency, the greater the impact becomes.     

±800kV特高压直流输电线路跨越桑干河洪水计算

根据防洪影响评价要求对山西-江苏±800kV高压直流输电线路,跨越桑干河处的洪水进行分析计算。采用P-Ⅲ型频率曲线,对设计洪峰、洪量进行频率分析,适线时以实测点据为主,适当参照历史洪水;然后通过对不同编制单位设计洪水计算结果进行比较分析后,认为本次计算结果合理。     

设计洪水计算方法研究进展与评价

设计洪水是确定水利工程建设规模及制定运行管理策略的重要依据,国内外已经开展了大量深入的研究。本文系统总结了国内外洪水频率分析方法,包括抽样方法、分布线型、经验频率公式、参数估计方法、设计洪水过程线、历史洪水、区域洪水频率、PMP/PMF、分期和梯级水库设计洪水等方面的研究进展,重点阐述了中国近30年来的主要研究成果,并讨论了存在的主要问题和不足。从四个方面归纳了当前设计洪水研究的前沿与热点问题:即多变量设计洪水计算、非一致性洪水频率分析、基于水文物理机制的洪水频率分析和设计洪水不确定性研究,并展望了中国设计洪水计算未来的研究重点和方向。     

小浪底水库建成后滞洪区在黄河防洪中的作用

分析了小浪底水库建成后黄河下游防洪形势及存在的问题,并对比了北金堤和东平湖滞洪区的工程设计指标.结果表明:①洪水威胁仍是黄河下游防洪的心腹之患;②小浪底水库运用后,花园口出现1 000 a—遇洪水时,仍需要北金堤或东平湖滞洪区分滞洪水;③东平湖滞洪区的潜在淹没损失仅为北金堤滞洪区的14％,在黄河下游防洪工程体系中地位重...     

两变量极值分布在洪水频率分析中的应用研究

采用了一种两变量极值分布来研究长江流域上某个站点的洪峰流量Q和洪水总量V之间的联合分布。该联合分布由实测资料来进行率定。率定结果表明,观测值(Q,V)联合分布的理论概率和经验概率基本上相符。在洪峰流量Q和洪水总量V联合分布函数的基础上,就可以很方便地推求洪峰流量和洪水总量同时发生的概率,或者在给定一个变量(比如洪水总量)的发生概率的条件下推求另外一个变量(比如洪峰流量)发生的概率,从而能对水文事件的统计规律有更加全面的认识。     

基于两变量分布的峰量联合分析

采用Gumbel 逻辑模型建立基于超定量取样的两变量联合分布,利用所建立的联合分布,给出了条件频率和两种两变量重现期的计算方法。以隔 河岩水库坝址洪水研究为例,分析了当洪峰超过其某一频率的设计值时,各不同频率的设计 洪量发生的条件频率,并对同频率设计值组合的两变量重现期进行了计算。研究表明在推求 设计洪水过程线时,洪峰和洪量同频率的假定并不是过于偏保守,甚至还存在一定的风险, 作为设计方法中的假定,具有一定的合理性。     

Flood frequency and routing processes at a confluence of the middle Yellow River in China

Floods cause environmental hazards and influence on socio‐economic activities. In this study, we evaluated the historic flood frequency at a confluence in the middle Yellow River, China. A non‐parametric, multivariate, empirical, orthogonal function matrix model, which consists of time correlation coefficients of flood discharge at different gauge stations and flood events was used for the analysis of flood frequency. The model addresses the characteristics of confluent floods such as frequency and the probability in multiple tributary rivers. Flood frequency analysis is often coupled with studies of hydrological routing processes that reduce the flood capacity of the rivers. Flood routing to the confluence were simulated using kinematic wave theory. Results of this flood frequency analysis showed that flooding frequency has intensified in the past 500 years, especially during the 19th century. Flooding in streams above the confluence was more frequent than in streams below the confluence. Over the last 2000 years, concurrent flooding in multiple tributary rivers accounted for 67.5% of the total flooding in the middle Yellow River. Simulation of flood routing processes shows that the decreased flooding capacity and elevated river bed of the shrunken main channel leads to an increased flood wave propagation time (24–52.3 h) in the study area after 1995. The model indicates that human activities, such as constructions of the Sanmenxia Dam, have changed flood routing boundary conditions and have contributed to the increased flood frequency at the confluence. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

融合ARIMA模型和MCMC方法的非一致性设计洪水计算

常规非一致性频率分析方法在选择协变量、建立统计参数与协变量的函数关系方面均存在主观性,且仅获得设计洪水估计值,不能同时进行不确定性分析。为改进上述不足,建立了ARIMA-MCMC模型,在贝叶斯MCMC方法抽样过程中考虑统计参数拟合期内的时变性,进而对未来气候变化条件下的非一致性设计洪水频率分布模型参数进行抽样,基于参数后验分布进行设计洪水计算,并推求相应的置信区间。选取雅砻江流域小得石水文站作为分析对象,采用ARIMA-MCMC模型定量评估未来气候变化条件下小得石站设计洪水的变化情况。结果表明：基于ARIMA-MCMC方法的参数抽样收敛效果较好,3种情景下的模型统计量D均小于显著水平5%的临界值;除SSP2-4.5情景下P=0.1%和P=0.05%的设计值外,其他情况的设计最大日流量较历史期均明显增加,其中SSP1-2.6、SSP5-8.5情景下的增幅分别为7.1%～10.5%、13.9%～27.2%。本文建立的ARIMA-MCMC方法能够有效进行非一致性设计洪水频率分析。     

张峰水库对河口村水库入库设计洪水的影响

河口村水库作为控制沁河流域洪水的关键性工程以及黄河下游防洪工程体系中的重要组成部分,其设计洪水的分析确定对整个水库工程设计至关重要。对河口村水库坝址天然设计洪水、受张峰水库影响后的设计洪水成果进行分析,结果表明:对于五龙口和张峰水库同频、张五区间相应,2 000年一遇和500年一遇洪水张峰水库对河口村水库坝址设计洪水的洪量有加大作用,这是张峰水库先期滞洪之后敞泄造成的,但影响很小;100年一遇及50年一遇洪水张峰水库对河口村水库入库洪水的3 d洪量分别削减4%和1%。对于五龙口和张五区间同频、张峰相应的洪水组成,张峰水库对河口村水库坝址设计洪峰有一定削减作用,对3 d洪量和5 d洪量则没有影响。