《西江洪水歸槽影響下非一致性洪水頻率計算方法研究》是依託武漢大學，由謝平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：西江洪水歸槽影響下非一致性洪水頻率計算方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：謝平
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
西江流域由於大量興建堤防工程導致洪水歸槽，改變了原天然河道的洪水槽蓄關係，使得用於防洪規劃和洪水災害風險評估的洪水序列失去了一致性。目前洪水歸槽問題研究主要集中在出槽洪水的歸槽還原計算方面，對於乾支流洪水與區間洪水的遭遇考慮不足，對洪水發生變異的成因及非一致性洪水的頻率計算方法也缺乏系統性的研究。本項目將採用水文變異診斷系統對西江流域的水文要素進行變異分析，以識別其時空變異規律；研製西江中下游乾支流洪水及區間暴雨洪水的多輸入單輸出概念性水文模型，以模擬其洪水形成過程；提出基於MISOCHM模型的非一致性洪水頻率計算方法、基於HHT變換的非一致性洪水頻率計算方法，以推求變化環境下河道斷面的洪水頻率分布，並結合西江流域防洪規劃評價西江堤防現狀和未來的防洪能力。其研究成果不僅對變化環境下的水循環和水安全研究具有重要的理論意義，而且對於流域防洪規劃和洪水災害風險評估具有重要的實際套用價值。
結題摘要
西江流域由於大量興建堤防工程導致洪水歸槽，改變了原天然河道的洪水槽蓄關係，使得用於防洪規劃和洪水災害風險評估的洪水序列失去了一致性。目前洪水歸槽問題研究主要集中在出槽洪水的歸槽還原計算方面，對於乾支流洪水與區間洪水的遭遇考慮不足，對洪水發生變異的成因及非一致性洪水的頻率計算方法也缺乏系統性的研究。本項目提出了水文變異診斷系統，不僅可以從整體上識別與檢驗水文序列變異及其變異程度，而且可以識別非一致性序列變異的形式，解決了水文變異單一方法有時檢驗結果不合理，多種方法常常檢驗結果不一致的問題；採用水文變異診斷系統對西江中游七個水文站兩個區間1958~2007年的水文要素序列進行變異分析，得出其時空變異規律為西江中游幹流上的武宣、大湟江口和梧州站的洪峰流量序列關係密切，均在1991年發生了跳躍上升的中變異，而支流上的站點間以及站點和區間之間聯繫程度不緊密，位於蒙江上的太平站於1993年出現了跳躍上升的中變異，北流河上的金雞站於1976年發生了跳躍下降的弱變異，其餘站點的洪峰流量序列和區間降水沒有發生變異；利用西江中游1958-2007年七個水文站的年最大洪峰流量序列和兩個區間（武江區間和江梧區間）的年最大一日降雨序列，分別建立了西江中游兩區間的多輸入單輸出水文相關模型（MISOHRM），從成因的角度分析了西江中游幹流控制站點大湟江口和梧州站洪水的組成和影響因子；提出了基於MISOHRM模型的非一致性洪水頻率計算方法，基於乾支流水文要素的因果關係和時空變異規律解決了非一致性洪水序列的頻率計算問題，並對梧州站的堤防防洪能力進行了分析，結果顯示梧州站堤防的防洪能力有顯著降低的趨勢，在安全超高2.0~2.5m的條件下，其右堤可以抵禦的洪水標準從過去條件下的77.13 ~ 145.90年一遇，降低到現狀條件下的6.20~10.93年一遇，左堤則從24.53~39.72年一遇降到3.13~4.25年一遇；提出了基於希爾伯特-黃變換的非一致性洪水頻率計算方法，據此推求出西江大湟江口站過去、現狀、未來三個時期的洪水頻率分布，結果表明在相同重現期的情況下，其洪峰流量量級越來越大，而在相同洪峰流量的情況下，其發生頻率越來越高，且重現期越來越短。上述研究成果不僅對變化環境下的水循環和水安全研究具有重要的理論意義，而且對於流域防洪規劃和洪水災害風險評估具有重要的實際套用價值。
