陳成豪，黃泓杰，李龍兵，肖才榮，邢李桃，朱麗蓉，葉長青

(1.海南省水文水資源勘測(cè)局，?？?570203；2.海南大學(xué) 環(huán)境與植物保護(hù)學(xué)院，?？?570228；3.海南大學(xué) 旅游學(xué)院，?？?570228)

0 引 言

在氣候變化和人類活動(dòng)影響下，極端氣候事件頻頻發(fā)生。20世紀(jì)90年代以來，中國眾多河流幾乎年年出現(xiàn)重現(xiàn)期超20年一遇甚至50年一遇的洪水[1]。抵御洪水的侵害方面除了加強(qiáng)流域管理等非工程措施外，修建提防、水庫等水利工程，仍是目前對(duì)洪水進(jìn)行調(diào)蓄的主要手段[2]。但防洪工程減少了滯洪容積，增加了洪水在主河槽運(yùn)動(dòng)的能量，從而引起下游斷面漲水過程和洪峰流量增大、水位增高，而退水過程流量減小、水位降低，這種現(xiàn)象被稱為洪水歸槽。洪水歸槽使洪水形成和變化規(guī)律發(fā)生了變異，影響了洪水發(fā)生的頻率和強(qiáng)度[3]。

防洪能力指在一定的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和社會(huì)發(fā)展條件下，通過防洪工程和非工程措施，某區(qū)域能夠經(jīng)受住多大頻率的洪水而不至于使防洪保護(hù)區(qū)發(fā)生災(zāi)害[4]。由于流量與洪水頻率之間的關(guān)系相對(duì)穩(wěn)定，防洪能力的大小常用實(shí)測(cè)河道洪峰流量對(duì)應(yīng)的洪水頻率表示。受變化環(huán)境如洪水歸槽等因素影響，流域徑流產(chǎn)生的背景一致性已經(jīng)不在，傳統(tǒng)水文頻率推求設(shè)計(jì)洪水將面臨失真風(fēng)險(xiǎn)。因此，洪水歸槽影響下防洪能力評(píng)價(jià)的核心就是非一致洪水序列頻率計(jì)算問題。國內(nèi)對(duì)非一致性水文序列頻率計(jì)算作了很多有益的研究[5-8]，較常用的方法是基于還原/還現(xiàn)途徑。如呂忠華等[8]提出的類似還原計(jì)算的方法，將出槽洪水進(jìn)行歸槽分析，使得洪水序列具有一致性。對(duì)非一致性水文序列，可建立基于時(shí)變統(tǒng)計(jì)參數(shù)進(jìn)行估計(jì)洪水設(shè)計(jì)值[9]；Waylen和Woo[10]提出混合分布模型和基于條件概率的分析方法。國外非一致性洪水頻率分析方法主要有：時(shí)變矩，局部似然法，分位數(shù)回歸和混合分布模型等[11]。這些方法雖然已經(jīng)在不同的流域得以應(yīng)用并取得一定的成果，但也存在一定不足，例如時(shí)變參數(shù)估計(jì)法[9]通過線性趨勢(shì)來表征水文頻率分布的參數(shù)(均值、方差)隨時(shí)間的變化過程，但由于水文頻率分布形式的復(fù)雜性，目前推導(dǎo)考慮非線性時(shí)變趨勢(shì)的參數(shù)解析公式還比較困難。小波分析具有強(qiáng)大的多尺度分辨功能，能識(shí)別序列中各種尺度的頻率成分，且處理非線性、非平穩(wěn)序列的能力比較強(qiáng)，相對(duì)于如今國外常用的時(shí)變參數(shù)估計(jì)法更便于處理洪水歸槽引起的非一致性洪水序列[12]。然而小波分析在非一致性洪水序列的水文頻率計(jì)算方面尚沒有得到廣泛應(yīng)用。

南渡江屬放射狀的熱帶海島水系河流。河流沿著中高周低的地勢(shì)放射奔流入海，河短坡陡，難于留住降水。流域內(nèi)臺(tái)風(fēng)較頻繁，暴雨強(qiáng)度大，洪水來勢(shì)迅猛，暴漲暴跌，峰高、過程線尖瘦、洪量高度集中等。上游龍州河，源出海南屯昌縣黃竹嶺東南麓，南流經(jīng)南呂農(nóng)場(chǎng)后折向東北，進(jìn)入定安縣后拐向北流，于定安縣城鎮(zhèn)西匯入南渡江，長約99 km。流域內(nèi)很少有湖泊水庫進(jìn)行調(diào)蓄洪水，洪水由兩岸洪泛區(qū)進(jìn)行調(diào)蓄。隨著沿岸人口的增加和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，兩岸防洪堤逐年興建并加高加固，致使遭遇一般洪水或較大洪水時(shí)洪泛區(qū)原有的蓄滯洪水功能逐步喪失，洪水歸槽下泄，洪峰增大。繼2008年10月發(fā)生大洪水后，2011年9月又遭遇較大洪水襲擊。短短10年左右時(shí)間，龍州河下游已遭遇2～3次近50年一遇的特大洪水災(zāi)害。本文將小波分析的多頻分辨功能用來識(shí)別非一致性洪水序列的確定性成分，對(duì)于揭示變化環(huán)境特別是水利工程影響下洪水設(shè)計(jì)值響應(yīng)規(guī)律具有重要意義。

1 研究方法

1.1 水文變異診斷系統(tǒng)

水文序列包括確定性成分和隨機(jī)性成分。確定性成分包括周期、趨勢(shì)和跳躍成分；隨機(jī)成分由不規(guī)則的振蕩和隨機(jī)影響造成。若水文序列與周期、趨勢(shì)和跳躍成分無關(guān)，則它是平穩(wěn)的時(shí)間序列，表明整個(gè)水文序列具有相同的物理成因，其統(tǒng)計(jì)規(guī)律也滿足一致性[3]。否則，水文序列就是非平穩(wěn)的，其統(tǒng)計(jì)規(guī)律是非一致的。水文變異診斷的目的就是要推測(cè)序列中存在的各種確定性成分，并從水文序列中分離出隨機(jī)性成分，從而采用非一致性序列的水文頻率計(jì)算方法得到不同時(shí)期即過去、現(xiàn)在和未來變化環(huán)境下水文序列的頻率分布，為水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工管理提供可靠的水文依據(jù)。

在水文序列變異診斷方法上，針對(duì)不同水文序列成分的診斷方法也有所區(qū)別。趨勢(shì)推斷一般較為簡單，而跳躍推斷較為復(fù)雜，跳躍發(fā)生的時(shí)間以及跳躍的范圍可能由于檢驗(yàn)方法的不同而得出不同的結(jié)論。謝平[13]提出用于水文序列變異診斷的水文變異診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要考慮了趨勢(shì)和跳躍兩種變異形式，由初步診斷、詳細(xì)診斷和綜合診斷三個(gè)部分組成，具體方法介紹詳見文獻(xiàn)[13]。該系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)檢驗(yàn)方法只能進(jìn)行單一變異形式的識(shí)別，不能從整體上識(shí)別與檢驗(yàn)時(shí)間序列變異及其變異程度；跳躍變異中單一檢驗(yàn)方法有時(shí)檢驗(yàn)結(jié)果不合理、多種檢驗(yàn)方法常常檢驗(yàn)結(jié)果不一致的問題。本文應(yīng)用水文變異診斷系統(tǒng)進(jìn)行水文序列變異診斷。

1.2 非一致性洪水序列頻率計(jì)算方法

小波分析(WLT)具有時(shí)-頻多分辨率特性，它是一種窗口大小固定但其形狀、時(shí)間窗和頻率窗都可改變的時(shí)頻局部化分析方法[13]。其特點(diǎn)在于能識(shí)別各種尺度的頻率成分，具有強(qiáng)大的多尺度分辨功能，并且時(shí)間域與頻率域上同時(shí)具有良好的局部性。因此在對(duì)非平穩(wěn)信號(hào)進(jìn)行分析時(shí)具有很大的優(yōu)勢(shì)，能更精確地識(shí)別非一致時(shí)間序列中的確定性趨勢(shì)成分。WLT對(duì)信號(hào)處理的過程可參考文獻(xiàn)[12]。

對(duì)于非一致性洪水序列，基于謝平等[14]提出的非一致性徑流序列分解與合成法的水文頻率計(jì)算原理。采用基于小波分析的非一致性洪水頻率計(jì)算方法對(duì)洪水頻率進(jìn)行分析。其計(jì)算步驟如下：

(1) 采用水文變異診斷系統(tǒng)[13]識(shí)別洪水序列是否發(fā)生變異，若沒有變異，則可以直接進(jìn)行一致性的洪水頻率計(jì)算；若發(fā)生了變異，則說明洪水序列是非一致的，需要進(jìn)行非一致性洪水頻率計(jì)算；

(2)對(duì)于非一致性洪水序列，采用小波分析對(duì)洪水序列的組成成分進(jìn)行分析，經(jīng)有限次分解最后得到的低頻成分即是洪水序列的確定性趨勢(shì)成分，進(jìn)而得到非一致性洪水序列的隨機(jī)性成分；采用非線性函數(shù)對(duì)趨勢(shì)成分進(jìn)行擬合，得到非一致性洪水序列在時(shí)間域上的確定性規(guī)律；采用P-Ⅲ型頻率曲線對(duì)隨機(jī)性成分進(jìn)行頻率分布擬合，得到洪水序列在頻率域上的隨機(jī)性規(guī)律；

(3)根據(jù)確定性規(guī)律預(yù)測(cè)某個(gè)具體時(shí)間的確定性成分，利用Monte Carlo法生成滿足統(tǒng)計(jì)規(guī)律的純隨機(jī)序列，將確定性成分與隨機(jī)性成分進(jìn)行分布合成；

(4)采用傳統(tǒng)的一致性水文頻率計(jì)算方法推求合成序列的頻率分布，并推求過去、現(xiàn)狀和未來不同時(shí)期和不同頻率的年最大洪峰流量[3]。

2 應(yīng)用實(shí)例

2.1 年最大流量序列變異診斷

選用1956-2013年(共58年)南渡江三灘水文站實(shí)測(cè)年最大流量序列并對(duì)其進(jìn)行洪水歸槽影響下的防洪能力研究。采用Hurst系數(shù)法定量表征時(shí)間序列的持續(xù)性或長程相依性，采用R/S分析方法計(jì)算Hurst系數(shù)，由最小二乘法求得h=0.553。采用水文變異診斷系統(tǒng)，對(duì)三灘站實(shí)測(cè)年最大流量序列進(jìn)行檢驗(yàn)。在第一信度水平α=0.05、第二信度水平β=0.01的條件下，其變異診斷結(jié)果如表1。

表1 南渡江三灘站年最大流量序列變異診斷結(jié)果

注：表格中“-”表示跳躍或趨勢(shì)不顯著。

從診斷結(jié)果可以看出(表1)：三灘站年最大流量序列的Hurst系數(shù)值h=0.553，第一Hurst 系數(shù)值置信限hα=0.660，h

2.2 年最大流量小波分解

采用db5正交小波[13]對(duì)三灘站年最大流量序列進(jìn)行Matlab小波分解，得到不同尺度高頻成分d1～d5和低頻確定性成分a5，如圖1所示。

圖1 南渡江三灘站年最大流量小波分解圖

2.3 年最大流量確定性成分?jǐn)M合

根據(jù)小波分解的結(jié)果，三灘站年最大流量序列存在整體趨勢(shì)a5。令x=t-1969，根據(jù)最小二乘法，得出趨勢(shì)方程Yt,2，即：

Yt,2=0.8x2-38.1x+1 448.7

(1)

如果最大流量序列沒有趨勢(shì)變化，且保持相對(duì)一致的話，序列的均值將是經(jīng)過直線Yt,2第一點(diǎn)(t=π+1)的一條水平線，其方程為Yt,1，它反映了年最大流量序列變化前的趨勢(shì)情況。因此，年最大流量序列變化前后的趨勢(shì)差值Yt,2-Yt,1即為南渡江三灘站年最大流量序列的確定性成分[12]：

(2)

根據(jù)式(2)得到南渡江三灘站年最大流量序列趨勢(shì)變化如圖2。

圖2 南渡江三灘站年最大流量序列趨勢(shì)變化

2.4 年最大流量隨機(jī)成分提取

根據(jù)時(shí)間序列Xt的分解原理，隨機(jī)性成分由St=Xt-Yt，得：

(3)

將確定成分與隨機(jī)性成分提取結(jié)果列入表2。

表2 南渡江三灘站年最大流量序列成分提取結(jié)果

綜上求得三灘站年最大流量去除趨勢(shì)成分后的隨機(jī)序列(圖2)。利用基于Hurst系數(shù)的水文變異分析方法對(duì)隨機(jī)性成分進(jìn)行變異診斷，取第一信度水平為α=0.05，對(duì)應(yīng)的Hurst系數(shù)置信限分別為hα=0.661，計(jì)算得Hurst系數(shù)值為H=0.505，H

2.5 年最大流量隨機(jī)性成分的頻率計(jì)算

假設(shè)隨機(jī)性成分服從P-Ⅲ分布，利用L矩估參法[15]繪制與經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)據(jù)擬合良好的頻率曲線和統(tǒng)計(jì)參數(shù)。對(duì)三灘站1956-2013年最大流量序列的隨機(jī)性成分St進(jìn)行頻率分析，計(jì)算P-Ⅲ型頻率曲線的均值為Ex=1 231.9 m3/s，變差系數(shù)Cv=0.547 2，偏態(tài)系數(shù)Cs=1.094 4，樣本點(diǎn)距與曲線擬合的模型效率系數(shù)R2=98.92%，其計(jì)算結(jié)果見表3中的“過去”，頻率曲線如圖3中“過去”所示。

圖3 南渡江三灘站年最大流量頻率曲線

2.6 非一致性年最大流量序列合成計(jì)算

采用分布合成的方法，進(jìn)行非一致性洪水序列的合成計(jì)算。首先采用Monte carlo法[14]隨機(jī)生成年最大流量合成樣本點(diǎn)據(jù)，并統(tǒng)計(jì)大于等于每一個(gè)樣本點(diǎn)據(jù)的次數(shù)n，然后用期望值公式計(jì)算每個(gè)樣本點(diǎn)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)頻率，用L矩估參法[15]對(duì)這個(gè)樣本序列進(jìn)行P-Ⅲ型分布頻率曲線計(jì)算，其中南渡江年最大流量考慮現(xiàn)狀條件，即2013年條件下合成序列的均值為Ex=1 974.2 m3/s，變差系數(shù)Cv=0.609 2，Cs=1.218 4，樣本點(diǎn)據(jù)與頻率曲線擬合的模型效率系數(shù)為99.62%，其頻率曲線如圖3中“現(xiàn)在”所示，計(jì)算結(jié)果見表3中“現(xiàn)在”所示，如果未來4年影響年最大流量形成的趨勢(shì)條件與現(xiàn)狀相同，則未來4年條件下合成序列的均值Ex=2 025.3 m3/s，Cv=0.472 0，Cs=0.811 0，樣本點(diǎn)距與頻率曲線擬合的模型效率系數(shù)為R2=99.39%，其頻率曲線如圖3中“未來”所示，計(jì)算結(jié)果見表3中的“未來”。

由表3可以看出，相同頻率相同重現(xiàn)期下，南渡江三灘站最大流量呈增長的趨勢(shì)，且與過去相比，現(xiàn)狀最大流量增長較快，這是因?yàn)槟隙山瓘?0世紀(jì)90年代中后期至今開始出現(xiàn)了幾次修堤高潮，加速了洪水歸槽現(xiàn)象的產(chǎn)生。而與現(xiàn)狀相比，未來最大流量有所增長但增長速度與現(xiàn)狀基本一致，說明由歸槽引起的洪水影響程度相比現(xiàn)狀趨于穩(wěn)定。總之，在同頻率同重現(xiàn)期情況下，過去、現(xiàn)狀和未來3個(gè)時(shí)期的洪水量級(jí)呈增長趨勢(shì)，南渡江堤壩的防洪能力不斷下降，直接威脅著整個(gè)流域堤壩防洪和人民生命財(cái)產(chǎn)安全，未來南渡江防洪形勢(shì)將更加嚴(yán)峻。

2.7 洪水頻率計(jì)算結(jié)果比較分析

隨機(jī)性成分的頻率計(jì)算結(jié)果可以反映過去年最大流量的條件，2013年確定性成分與隨機(jī)性成分的合成，可以反映現(xiàn)狀最大流量的形成條件，未來四年的確定性成分與隨機(jī)性成分的合成，可以反映未來狀況下年最大流量的形成條件。3個(gè)時(shí)期的頻率分布曲線如圖3所示，其計(jì)算結(jié)果見表3。

表3 南渡江三灘站年最大流量不同時(shí)期頻率計(jì)算結(jié)果

采用基于小波分析的非一致性洪水頻率計(jì)算方法對(duì)三灘站1956-2013年年最大流量資料進(jìn)行水文頻率計(jì)算，其多年平均年最大流量在過去、現(xiàn)狀和未來3個(gè)時(shí)期的評(píng)價(jià)結(jié)果為：1 231.9、1 974.2、2 025.3 m3/s，說明年最大流量呈增長的趨勢(shì)，反映了未來與過去，以及現(xiàn)狀與過去的最大流量形成條件存在差異，變差系數(shù)Cv在過去、現(xiàn)狀和未來3個(gè)時(shí)期的評(píng)價(jià)結(jié)果為：0.547 2、0.609 2、0.472 0 m3/s，說明年最大流量在過去和現(xiàn)狀情況下變化幅度增大，在未來會(huì)有減小的趨勢(shì)，即多年最大洪水值之間的離散程度減弱。偏態(tài)系數(shù)Cs在過去、現(xiàn)狀和未來3個(gè)時(shí)期的評(píng)價(jià)結(jié)果為：1.094 4、1.218 4、0.811 0 m3/s，說明年最大流量在過去和現(xiàn)狀情況下偏態(tài)程度增強(qiáng)，在未來?xiàng)l件下減弱，相對(duì)均值的對(duì)稱程度先增強(qiáng)后減弱。

2.8 洪水歸槽對(duì)南渡江防洪能力影響分析

2.8.1 過去、現(xiàn)狀水位流量關(guān)系

南渡江上游龍州河防洪主要是依靠修筑防洪堤，防洪堤的防洪能力主要基于水位高低及其對(duì)堤防安全的威脅程度來衡量。通過構(gòu)建過去和現(xiàn)狀條件下龍州河的洪峰水位流量關(guān)系，將設(shè)計(jì)洪峰流量轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)洪峰水位，并結(jié)合《海南省防洪(潮)規(guī)劃報(bào)告》，比較堤防高程與洪峰水位設(shè)計(jì)值的大小，以此評(píng)價(jià)過去和現(xiàn)狀條件下堤防的防洪能力。

2.8.2 南渡江三灘站水位流量關(guān)系

三灘站年最大流量序列在1969年發(fā)生變異，因此將水位流量關(guān)系分為兩個(gè)階段來討論，即1956-1969年為第一階段，1970-2013年為第二階段，分別反映了過去和現(xiàn)在的水位流量關(guān)系。以流量為橫坐標(biāo)，水位為縱坐標(biāo)繪制水位流量關(guān)系曲線，并用二次多項(xiàng)式對(duì)水位流量關(guān)系進(jìn)行擬合，如圖4所示。

圖4 南渡江三灘站水位流量關(guān)系

過去條件下的水位流量關(guān)系如下所示；

y1=0.002 996x+23.61

(4)

現(xiàn)狀條件下的水位流量關(guān)系如下所示；

y2=-0.000 000 579 21x2+0.004 303x+23.25

(5)

三灘站過去狀況下的水位流量關(guān)系曲線在現(xiàn)狀水位流量關(guān)系不穩(wěn)定，二者具有一定的差異(圖4)；在相同且一般的流量條件下，現(xiàn)狀條件下的水位大多都低于過去條件。造成這種現(xiàn)象的原因在很大程度上是由于受到洪水歸槽的影響，汛期河道內(nèi)流量猛增而造成河床嚴(yán)重下切所致。

2.8.3 洪水歸槽影響下的南渡江防洪能力

堤頂高程是防洪堤設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)，也是影響防洪能力的重要因素。堤頂高程大致包括設(shè)計(jì)洪水位和堤頂超高。

根據(jù)我國《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50286-2013)》規(guī)定，堤頂超高和堤防的級(jí)別有直接的關(guān)系，包括設(shè)計(jì)波浪爬高、設(shè)計(jì)風(fēng)壅增水高度和安全加高；同時(shí)，對(duì)于1、2 級(jí)堤防，堤頂超高值不得小于1.0 m。由于資料條件的限制，本文不直接計(jì)算設(shè)計(jì)波浪爬高和設(shè)計(jì)風(fēng)壅增水高度，而是以1.0 m為底限，以0.2 m為間隔進(jìn)行情景分析，從而評(píng)估安全超高取1.0～2.0 m時(shí)南渡江的防洪能力。對(duì)于超過2.0 m的安全超高，其分析過程和1.0～2.0 m類似。

2.8.4 南渡江防洪能力分析

對(duì)于基于跳躍分析的非一致性洪水頻率計(jì)算方法，可以假設(shè)其未來?xiàng)l件和現(xiàn)狀條件相同，即本文中得出的現(xiàn)狀條件下的頻率計(jì)算結(jié)果，可以用來分析未來?xiàng)l件下的設(shè)計(jì)洪水位。根據(jù)《海南省防洪(潮)規(guī)劃報(bào)告》，取南渡江上游龍舟河堤頂平均高程32 m，如果堤頂高程保持不變，可以反推設(shè)計(jì)洪水位，從而得出不同時(shí)期堤防防洪能力的評(píng)價(jià)結(jié)果(表4)。

表4 不同時(shí)期不同安全超高南渡江三灘站防洪能力評(píng)價(jià)結(jié)果

可以看出：取安全超高1.0～2.0 m時(shí)，在過去條件下，南渡江防洪堤能抵御6～10年一遇的洪水，而在現(xiàn)狀條件下，南渡江防洪堤只能抵御2～3年一遇的洪水。另外，南渡江的堤圍工程普遍存在工程標(biāo)準(zhǔn)低、質(zhì)量差，且多為土堤，存在石堤化程度低，險(xiǎn)工險(xiǎn)段多等問題。海南經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較為薄弱，對(duì)堤防工程的投入不足。雖然從20世紀(jì)90年代中后期開始出現(xiàn)了幾次修堤高潮，但相當(dāng)部分的堤防工程未能達(dá)標(biāo)，無法抵御設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的洪潮災(zāi)害，嚴(yán)重威脅著保護(hù)區(qū)內(nèi)的人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

綜上可以得出結(jié)論，南渡江防洪堤的防洪能力有所下降，且下降的幅度比較明顯，這樣的防洪能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到防洪規(guī)劃中對(duì)于堤防防洪能力的要求。

3 結(jié) 語

針對(duì)洪水歸槽研究普遍存在著不確定性問題，本文采用水文變異診斷系統(tǒng)和基于小波分析的非一致性水文頻率的計(jì)算方法，結(jié)合南渡江三灘站1956-2013年的實(shí)測(cè)年最大流量序列，對(duì)受洪水歸槽影響的南渡江上游龍州河防洪堤的防洪能力進(jìn)行分析，結(jié)論如下。

(1)南渡江三灘站實(shí)測(cè)年最大流量序列在1969年發(fā)生了跳躍的弱變異，變異影響下，現(xiàn)狀條件防洪堤的防洪能力將不足以抵抗大洪水。

(2)應(yīng)用基于小波分析的非一致性頻率計(jì)算方法對(duì)三灘站洪水序列進(jìn)行頻率計(jì)算，推求出過去、現(xiàn)狀、未來3個(gè)時(shí)期的洪水頻率分布。現(xiàn)狀和未來?xiàng)l件下的頻率曲線均比過去條件下有較大幅度的提升，而且提升幅度隨著頻率的升高而增大，未來防洪壓力會(huì)比現(xiàn)在更大。

(3)當(dāng)安全超高在1.0～2.0 m變化時(shí)，按照堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范內(nèi)容，受洪水歸槽影響，三灘站洪水發(fā)生的頻率和量級(jí)發(fā)生了較大的變化，堤防的防洪能力有所降低。其堤防可以抵御的洪水標(biāo)準(zhǔn)從過去條件下的10～18年一遇，降到現(xiàn)狀條件下的3～6年一遇。

(4)本文中用于堤防防洪能力評(píng)價(jià)的堤頂超高值并非南渡江上游龍州河堤防的實(shí)際設(shè)計(jì)值，因此，會(huì)對(duì)評(píng)價(jià)的結(jié)果造成一定的影響，有待進(jìn)一步搜集資料對(duì)其進(jìn)行完善。

綜上所述，南渡江龍州河受到洪水歸槽 等因素的影響，防洪堤的防洪能力受到較為嚴(yán)重的影響，因此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)堤防的建設(shè)。本文是通過歷史資料分解得出一個(gè)拋物線式的趨勢(shì)項(xiàng)，該趨勢(shì)在序列內(nèi)部比較可靠，但趨勢(shì)外延應(yīng)該會(huì)產(chǎn)生一定誤差。趨勢(shì)項(xiàng)若用于外延今后還需進(jìn)一步研究。

□

[1] 葉長青，陳曉宏，張麗娟.變化環(huán)境下武江超定量洪水門限值響應(yīng)規(guī)律及影響[J].水科學(xué)進(jìn)展，2013，24(3)：392-401.

[2] 黃夏坤，郝振純，梁才貴.防洪堤對(duì)洪水的歸槽影響研究[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào).2008,47(2):151-156.

[3] 許 斌，謝 平，譚瑩瑩.洪水歸槽影響下西江中游防洪能力分析[J].水力發(fā)電學(xué)報(bào).2014,33(2):65-70.

[4] 劉興華.流域防洪能力研究[D].南京：河海大學(xué),2007.

[5] 梁忠民，胡義明，王 軍. 非一致性水文頻率分析的研究進(jìn)展[J].水科學(xué)進(jìn)展，2011，22(6)：864-871.

[6] 胡義明，梁忠民，楊好周，等.基于趨勢(shì)分析的非一致性水文頻率分析方法研究[J]水力發(fā)電學(xué)報(bào)，2013，32(5)：21-25.

[7] 李 揚(yáng)，宋松柏.高階概率權(quán)重矩在洪水頻率分析中的應(yīng)用[J]水力發(fā)電學(xué)報(bào)，2013，32(2)：14-21.

[8] 呂忠華,胥加仕,劉建業(yè).西江中下游洪水歸槽問題研究[J].人民珠江,2002,(6):37-40.

[9] Singh V P, Wang S X, Zhang L. Frequency analysis of non-identically distributed hydrologic flood data[J]. Journal of Hydrology, 2005,(307):175-195.

[10] Waylen P,Woo M K. Prediction of annual floods generated by mixed processes [J].Water Resources Research，1982，18(4)：1 283-1 286.

[11] Khaliq M N, Ouarda T B M J, Ondo J C, et al. Frequency analysis of a sequence of dependent and/or non-stationary hydro-meteorological observations:a review[J]. Journal of Hydrology, 2006(329):534-552.

[12] 謝 平，李析男，劉 宇.基于小波分析的非一致性洪水頻率計(jì)算方法[J].水力發(fā)電學(xué)報(bào)，2014,33(1):15-22.

[13] 謝 平，陳廣才，雷洪富.水文變異診斷系統(tǒng)[J]. 水力發(fā)電學(xué)報(bào)，2010,29(1):85-91.

[14] 謝 平，陳廣才，夏 軍.變化環(huán)境下非一致性年徑流序列的水文頻率計(jì)算原理[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)，2005,38(6):6-15.

[15] 熊立華，郭生練.L矩在區(qū)域洪水頻率分析中的應(yīng)用[J].水力發(fā)電，2003,29(3):6-8.