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华南沿海湿润区洪水频率计算:混合分布与传统P-Ⅲ分布对比

时间:2023-10-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:用传统P-Ⅲ分布对龙川站、河源站的年最大日流量序列进行拟合。表5.9东江流域传统P-Ⅲ分布参数表5.10传统P-Ⅲ分布和混合分布AIC拟合检验值对比注 龙川站和河源站最优混合分布分别为P-Ⅲ和GMB。龙川站当重现期小于30年时,混合P-Ⅲ分布和传统P-Ⅲ分布的设计洪峰差异度小于5%;当重现期大于200年时,差异度达到11.1%以上,且差异度随重现期增大而增大;而河源站当重现期大于200年时,混合GMB分布与传统P-Ⅲ分布的设计洪峰差异度仅有3.26%。

华南沿海湿润区洪水频率计算:混合分布与传统P-Ⅲ分布对比

用传统P-Ⅲ分布对龙川站、河源站的年最大日流量序列进行拟合。运用线性矩法分别估计分布函数的参数(表5.9),以AIC方法进行拟合优度检验(表5.10)。

表5.9 东江流域传统P-Ⅲ分布参数

表5.10 传统P-Ⅲ分布和混合分布AIC拟合检验值对比

注 龙川站和河源站最优混合分布分别为P-Ⅲ和GMB。

将传统P-Ⅲ分布与各站最优混合分布及混合P-Ⅲ分布频率曲线进行对比,分析其差异性(图5.4)。对比拟合检验值可以发现混合分布模型与实测点据的拟合比传统的单分布模型更好,尤其是高水端点据拟合(表5.10和图5.4)。

图5.4 东江流域年最大日流量混合分布与传统P-Ⅲ分布频率曲线(www.xing528.com)

同样,采用30年滑动平均法,即每30年作为一个数据样本,逐年依次向后推算,往后逐年滑动计算龙川站(1954—1980年)和河源站(1951—1981年)年最大日流量序列Cv、Cs滑动值。Cv和Cs变化过程相似,这里只列Cs变化过程。龙川站和河源站洪水序列Cs陡涨陡落(图5.5),最大Cs龙川站和河源站分别达到3.07和2.35,发生年份均在水库建成蓄水前。

图5.5 东江流域年最大日流量序列参数30年滑动Cs变化过程

从年最大日流量的30年滑动Cs变化过程探讨频率分布线型特征演变规律[9]。龙川站1966年(指代1966—1995年序列,下同)年最大日流量30年滑动Cs显著下降,河源站自1964年Cs显著下降(图5.5);龙川站Cs变化要比河源站更为剧烈,这与河源站有更大的水库调蓄库容有关。参数变化趋势表明选用不同流量时间序列估计的线型参数有较大差异[9]。Cs减小会使拟合得到的线型尾部更低。

然而,采用混合分布可以过分考虑了水库调蓄前的大洪水点据,使混合分布频率曲线较传统P-Ⅲ频率曲线高水尾端更加陡峭。因而对大洪水拟合得更好(表5.10)。值得注意的是,自水利工程建成后年最大日流量显著减小。以龙川站为例,全部年最大日流量序列量级排序前五大洪水当中,水利工程调蓄前(1974年前)已发生4次。混合分布对大洪水点据拟合较好,实际上是对变化环境前洪水点据进行拟合。混合分布频率曲线过分依赖水利工程建成前洪水点据是否会对设计洪水量级产生影响,是个值得讨论的问题,这将在后面综合考虑。

不同重现期对应的流量变化:不同频率分布线型设计洪峰有所差异(表5.11)。龙川站当重现期小于30年时,混合P-Ⅲ分布和传统P-Ⅲ分布的设计洪峰差异度小于5%;当重现期大于200年时,差异度达到11.1%以上,且差异度随重现期增大而增大;而河源站当重现期大于200年时,混合GMB分布与传统P-Ⅲ分布的设计洪峰差异度仅有3.26%。

表5.11 东江流域传统P-Ⅲ分布和混合分布设计流量值 单位:m3/s

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