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不同门限值对设计流量的影响

时间:2023-10-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:武江流域变化环境前后门限值已发生明显变化。图7.5变化环境前后不同门限值下不连续洪水POT系列线型拟合对比变化环境前后不同门限值的POT模型设计洪峰有所差异。POT门限值和样本的筛选是POT模型应用的关键,对设计洪水精度有很大影响。今后需要研究变化环境下不同阶段门限值确定的统一抽样准则。表7.3武江流域变化环境前后不同门限值下各重现期对应的极值流量的设计值单位:m3/s

不同门限值对设计流量的影响

武江流域变化环境前后门限值已发生明显变化。为分析不同洪水门限值对设计洪水的影响,采用4.2节确定的3个门限值情景对全部洪水系列采样:变化环境前门限值、变化环境后门限值、全部系列门限值。运用L- M法估计含历史资料下不连续样本POT的分布参数,以离(残)差平方和最小(OLS)准则和概率点据相关系数(PPCC)法进行拟合优度检验(表7.2)。OLS值越小则线型拟合越好,PPCC值越大则线型拟合越优。

表7.2 洪水频率分析分布参数及拟合优度检验

图7.5为不同门限值提取的POT系列的GP分布拟合结果,不同门限值频率曲线都与中小洪水点据拟合较好,但与较大洪水点据拟合有一定偏差。但随门限值增大,POT线型拟合优度变好(表7.2)。变化环境后若洪水量级和年发生次数增加,则合理提高门限值取样能显著改善GP分布对大洪水点据的拟合,有效降低对大洪水的低估。

图7.5 变化环境前后不同门限值下不连续洪水POT系列线型拟合对比(www.xing528.com)

变化环境前后不同门限值的POT模型设计洪峰有所差异(表7.3)。坪石站当重现期小于30年时,不同门限值设计洪峰差异度小于5%;当重现期大于200年时,差异度达到10.35%以上,其中门限值S=745m3/s与S=517m3/s的设计洪峰差异度达19.82%,且差异度随重现期增大而增大。犁市站当重现期大于90年时,门限值S=1259m3/s与S=921m3/s的设计洪峰差异度达5.69%,当重现期大于200年时,差异度达到8.12%以上。

变化环境后门限值明显增大对设计洪峰流量的影响:年均发生次数相同情况下,武江流域变化环境后门限值明显比变化环境前增大。选取变化环境前小门限值要比变化环境后大门限值更易低估设计洪峰流量,且当重现期大于200年时,差异度较大。拟合优度检验表明(表7.2),合理提高门限值能有效提高线型对高水端的拟合优度(图7.5)。这是由于暴雨频率增加,森林覆盖率降低,缩短了洪水汇流时间,洪水强度增加,导致超过特定量级的大洪水频频发生。提高门限值可过滤变化环境前小洪水点据影响(表7.1),采集更多有用的大洪水信息,从而提高线型对高水尾端的拟合,这对更为关注高水尾端的设计洪水而言尤为重要。因此,变化环境下门限值的选取应注意分析洪水系列变化阶段性,当洪水量级增大时,应更关注选取变化环境后的大门限值,提高选取门限值门槛,从而提高设计洪水精度。

POT门限值和样本的筛选是POT模型应用的关键,对设计洪水精度有很大影响。而目前已有的一些抽样方法缺乏统一标准,针对变化环境下不同阶段门限值的确定更是少有研究。今后需要研究变化环境下不同阶段门限值确定的统一抽样准则。

表7.3 武江流域变化环境前后不同门限值下各重现期对应的极值流量的设计值 单位:m3/s

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