基于希尔伯特-黄变换的非一致性洪水频率计算方法——以西江大湟江口站为例

西江流域由于大量兴建堤防工程而导致天然河道洪水槽蓄关系发生了改变,进而使得洪水序列失去了一致性。针对西江洪水归槽问题,提出基于希尔伯特-黄变换的非一致性洪水频率计算方法,该方法假设非一致性年最大流量序列由非一致的确定性成分和相对一致的随机性成分两部分组成。将该方法应用于西江大湟江口站,结果表明:(1)1953-2008年最大流量序列经Hurst系数变异分析方法诊断为中变异,说明该序列不满足一致性的要求;(2)同频率同重现期情况下,过去、现状和未来三个时期的最大流量呈增长趋势;(3)Cv在过去(1953年)、现状(2008年)和未来(2015年)三个时期的评价结果为:0.334、0.257、0.25,呈减小趋势,说明年最大流量在多年情况下变化浮动减弱,洪峰流量趋于稳定波动。(4)浔江堤防大湟江口站现有堤坝的防洪标准在过去能达到10年一遇的防洪标准,但现状和未来达不到10 a一遇的要求;(5)典型洪水重现期呈逐年缩短的趋势;(6)相同区间范围内的洪水,过去、现状和未来条件下的洪水发生的概率呈增加趋势。

基于模糊集合分析法的西江不同站点汛期分期研究

西江流域洪水由暴雨形成,具有明显的季节性变化规律,研究汛期分期对于优化流域水库工程运行、协调防洪与兴利矛盾具有重要意义。采用模糊集合分析法对西江不同站点汛期进行了分期研究,综合确定武宣站汛期分期为:4月1日至5月26日为汛前期,5月27日至8月15日为主汛期,8月16日至10月31日为汛末期;大湟江口站汛期分期为:4月1日至6月3日为汛前期,6月4日至8月14日为主汛期,8月15日至10月31日为汛末期;梧州站汛期分期为:4月1日至6月6日为汛前期,6月7日至8月30日为主汛期,8月31日至10月31日为汛末期。研究结果表明,西江不同站点汛期分期在空间上是存在差异性的,采用模糊集合分析法划定的各站点汛期分期结果与站点实际情况及实际防汛实践经验相吻合,可为西江防汛抗旱和水库群优化调度提供技术参考。