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第卷第期水科学进展., .
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气候变化对洪水频率和洪峰流量的影响
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武覆水利电力大学水利学院武汉
提要以月平均流量和月最大洪峰流量的相关关系为基础,建立了洪水频率评价模型,并用非
参数方法估计各级流量的条件概率。利用月水量平衡模型求得未来不同气候变化情况下的月均流
量过程,并探词气候变化对洪峰流量及洪水频率的影响。东江和汉江部分流域的应用结果表明降
水变化对洪水频率和洪峰流量的影响要比气温变化对其的影响敏感得多气温升高℃,降水增加
~ ,年一遇的洪水频率要相应增加. ~ . ;年一遇的洪峰流量要增加
. ~ . 。
关键词避巨量造塑主非参数估计塑评价
分类号; ;,
前言
大气系统中和其它痕量气体浓度的增加将导致全球平均气温的升高温室效应而
使气候发生变化,并将改变水文循环的现状,引起水资源在时空上的重新分配,对防洪工程
等水资源系统造成意义深远的影响⋯
我国地域辽阔,洪涝灾害频繁,每年的洪灾损失巨大, 对国民经济和人们生命财产造成
重大影响。由于现有的大气环流模式, 模型与水文水资源
评价模型在时空尺度上的不兼容性,以及受科技水平和资料的限制, 目前要准确计算气候变
化对洪峰流量及洪水频率的影响还相当困难。
本文在假定月平均流量与月洪峰流量密切相关的前提下,建立气候变化对洪峰流量及洪
水频率影响的评价模型先把月均流量序列进行分类,然后用非参数方法估计各流量内大于
等于某一给定洪峰流量出现的概率。结合东江和汉江部分流域的实测资料,用水量平衡模型
模拟现状和未来不同气候条件下的月平均流量过程,分析研究气候变化对洪峰流量及洪峰频
率的影响。
洪水频率评价模型
我国南方的大部分河流,一般不存在融雪径流造成的洪水,降雨的季节性比较明显, 月
均流量与月洪峰流量有较好的相关关系,洪峰流量大,该月的平均流量也较大;若洪峰流量
本文于年月日收到,年月日收到修改稿
国家“八五攻关课题———气候变化对水文水资源的影响及适应对策研究。本文得到剂
春蓁和张世法的指导和帮助,谨致谢意。
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期郭生练:气候变化对洪水频率和洪峰流量的影响
小,那么出现较大月平均流量的概率非常小。
从水文年鉴中可得到月平均流量序列‘埘、月最大洪峰流量序列,把按一定的量级
进行分类,得到与强类别相应的月洪峰序列强。在的第类内,出现洪峰流量
大于某一给定流量的条件概率为
≥,, 一盎× ≥/∈
式中为流量分类序数;为临界流量或门槛值,/。
式中右边的第一项可按下式估算
∈固。/
式中Ⅳ为月平均流量序列在第类的月份数,即第类的子样本数; 为观测序列的
总月数,即样本总数。
式中右边的第二项称为条件概率,即在满足固属于第类的条件下,出现
≥的概率,可按下式估算
≥‘/∈/.
式中为在固∈内,超过的个数; 为∈盎的流量个数。
在所有的月平均流量类固内,把出现洪峰流量大于等于某一给定流量和概率
相加起来,即把式的结果进行累加,得到总体概率为
≥一暑≥,∈
利用月水量平衡模型,可模拟未来不同气候情形下的月平均流量序列,求得气侯变化
后每类‘埘