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1、第36卷第1期人民长江Vol.36,No.12005年1月YangtzeRiverJan.,2005文章编号:1001-4179(2005)01-0024-03中英美三国设计洪水方法比较研究徐长江(长江水利委员会水文局,湖北武汉430010)摘要:结合水利部重大科研项目“国内外水库设计洪水理论和防洪调度方法评价”研究工作的开展,在阅读了大量的国内外有关设计洪水规范和指南性文件以及相关理论和方法研究的文献资料等基础上,综述英美两国设计洪水理论和方法研究的最新进展,对比分析中英美三国设计洪水推求方法中的主要环节,重点探讨了设计暴雨重现期与设计洪水重现期的频率
2、关系、频率分析的分布线型、点面关系、无资料地区和受城市化影响的设计洪水计算问题等,并指出了我国应继续深入研究的内容。关键词:设计洪水;对比分析;洪水频率分析;无资料地区中图分类号:P331.1文献标识码:A从早期的历史洪水加成法,到依据历史洪水和实测流量资1由雨量资料推求设计洪水料的频率分析法和降雨径流法,再到PMP/PMF计算,至今已有了多种设计洪水估算方法,各种方法都有其自身的特点或侧重各国由雨量资料推求设计洪水的方法,在整体思路和流程考虑的因素,都有其长处所在。结合水利部重大科研项目“国内上,基本上是相似的:先推求设计暴雨,然后做净雨分析,最后通外
3、水库设计洪水理论和防洪调度方法评价”研究工作的开展,在过流域汇流得到流量过程线。由于各国的流域水文情况、科研阅读了大量的国内外有关设计洪水规范和指南性文件以及相关技术水平和财力投入等都存在很大差异,各国的不同方法间必理论和方法研究的文献资料等基础上,从设计洪水推求的两种然也有一些差异存在,以下就主要的几个环节予以分别论述。常规途径(由雨量资料或流量资料推求)对比分析了中英美三国1.1降雨重现期的确定的设计洪水计算方法。众所周知,一场大洪水的发生与暴雨的量级大小、时程分英国于1975年正式出版了洪水研究报告《FloodStudyRe2配、空间分配、前期影响
4、雨量、下垫面条件等都有密切的关系。port》。该报告给出了设计洪水和可能最大洪水的估算方法,在实践表明,同一流域相同频率的设计暴雨推求出来的设计洪水英国、爱尔兰等欧洲国家和许多非洲国家得到了广泛的应用,并往往存在较大差异,使得设计洪水的频率失去意义。而在中国在国际上产生了巨大影响。在随后的20多年中,由于资料的不和美国,当采用雨量资料推求设计洪水时,限于目前的研究水断积累,技术方法和学术水平的不断发展和前进,为进一步深入平,仍假定设计暴雨与设计洪水同频率。而在英国的最新《洪水研究设计洪水的计算方法提供了充分的条件。在英国有关部委估算手册》中则规定,当雨型
5、、降雨历时和前期流域湿度确定后,的支持下,英国水文研究所从1994年开始修订设计洪水计算方可通过数值试验的方法建立洪水重现期与降雨重现期的关系,法,历时5a,于1999年正式出版了洪水估算手册《FloodEstima2为这个历史性难题的解决迈出了前进性的一步。设计暴雨与设tionHandbook》(简称“FEH”)。FEH旨在为有关降雨和洪水频率计洪水的频率关系究竟如何,两者之间如何进行转换,至今尚未估算的实践人员提供清晰明了的守则,并给出一套比较成熟、系彻底的解决。令人振奋的是,目前国际上正在开展这方面的研统并已被广泛应用的降雨和洪水频率估算方法。美国
6、于1992究工作,其最终解决方案的问世,应该是指日可待的。年出版了水文手册《HandbookofHydrology》,从水文循环、水文输送、水文统计和水文技术4个方面总结了20世纪60～90年代,1.2频率分析的分布线型特别是80～90年代的水文学研究领域的进展。该手册详细介世界各国在制定有关设计洪水规范或手册时,根据与当地绍和论述了美国设计洪水的计算理论和方法。英美两国的方法洪水系列经验点据拟合情况,选定一种能较好的拟合大多数系基本代表了世界先进水平,本次对比分析就建立在中国现行的列的线型,在有关规范或手册中予以规定,以供本国或本地区有规范方法和英美两
7、国的最新进展之间,非常有现实意义。以下关工程设计使用。根据我国诸多长期洪水系列分析结果和多年分别予以论述。来设计工作的实践经验,自20世纪60年代以来,我国一直采用收稿日期:2004-06-15基金项目:水利部重大科研资助项目(国内外水库设计洪水理论和防洪调度方法评价)作者简介:徐长江,女,长江水利委员会水文局水资源处,硕士研究生。第1期徐长江:中英美三国设计洪水方法比较研究25皮尔逊Ⅲ型曲线作频率分析,特殊情况,经分析论证后也可采用一种是根据年平均降雨制成的各种时段的全年点最大估计暴雨其它线型。英国、法国及其原殖民地国家选用GEV分布,但英EM与EM-
8、2h、EM-24h和EM-25d的比例关系;另外一种是国的最新《设计洪水估算手册
