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水 利 学 报

2025 年 8 月 SHUILI XUEBAO 第 56 卷 第 8 期

文章编号：0559-9350（2025）08-1002-10

考虑长江上游水库群调蓄影响的寸滩站设计洪水计算分析

孙博凯 ，郭生练 ，钟斯睿 ，徐长江 ，熊 丰 ，梁志明 3
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（1. 武汉大学 水资源工程与调度全国重点实验室，湖北 武汉 430072；2. 长江水利委员会水文局，湖北 武汉 430010；
3. 中国长江电力股份有限公司，湖北 宜昌 443000）
摘要：基于三峡入库寸滩水文站 1892—2022 年流量系列与历史洪水调查资料，分别采用时变 P-Ⅲ型适线法、最
可能和最不利洪水地区组成法，计算推求考虑上游水库群调蓄影响的寸滩站设计洪水及设计洪水过程线，并与天
然情况下的设计值进行对比分析。结果表明：①以改进水库系数为协变量的时变 P-Ⅲ型分布模型能捕捉到年最大
洪峰洪量的非一致性下降特征；②基于 Vine copula 函数的最可能和最不利洪水地区组成法可有效求解寸滩站的设
计洪水；③上游水库群调蓄影响对寸滩站设计洪水的削减显著，三种方法计算的 1000 年一遇设计洪峰和 7 天洪
量，与原设计成果相比分别平均减少了 34.5% 和 28.8%。
关键词：设计洪水；水库调蓄；非一致性；洪水地区组成法；寸滩水文站
中图分类号：TV122.3 文献标识码：A doi：10.13243/j.cnki.slxb.20250026

1 研究背景

水文分析计算要求资料系列必须满足可靠性、一致性和代表性。然而，由于气候变化和人类活动
的影响，特别是新建大型水库群逐步投入运行，河流水文情势发生了显著变化，水文序列呈现非一致
［1］
性 ，传统的水文分析计算方法所得设计洪水已无法满足水库群联合调度运行的需求。
我国 《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL 44—2006） （简称 《规范》）明确设计洪水应考虑上
［2］
游水库的调蓄影响，并推荐采用典型年法和同频率法。但这些方法仅适用于单座或两座水库，随着水
库群数量的增加，存在诸多不足与局限 。目前，主要有两种途径考虑上游水库群的调蓄影响 ，即
［3］
［4］
洪水地区组成法和非一致性洪水频率分析。研究团队相继提出最可能地区组成法 ［5-6］ ，最不利地区组
成法 和非一致性时变 P-Ⅲ型适线法 ，计算了三峡水库 、丹江口水库 运行期设计洪水及汛期控
［7］
［8］
［9］
［8］
制水位。
寸滩水文站是三峡水库入库控制站，控制集水面积 86.66 万 km ，其洪水过程对三峡水库的防洪兴
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利调度至关重要。Hu 等 ［10］ 利用历史水文资料与 CMIP6 气候模式数据，探讨未来气候变化对寸滩站年
最大 7 天洪量（W ）的影响，发现随着气候模式预测未来降雨量的增加，寸滩站 W 呈上升趋势，导致
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洪水风险增大。Ali 等 ［11］ 对比分析了上游梯级水库建设前后寸滩站的水文变化指标，发现上游梯级水
库建设运行后寸滩站日最大流量减小，并加剧了年内流量的季节性波动。综上，现有研究尚未分析上
游水库群调蓄对寸滩站设计洪水的影响。此外，尽管非一致性洪水频率分析和洪水地区组成法分别能
够隐式和显式地考虑上游水库群调蓄的影响，但这两种分析途径在水文控制站设计洪水中的应用尚待
深入研究。

收稿日期：2025-01-14；网络首发日期：2025-06-06
网络首发地址：https：/link.cnki.net/urlid/11.1882.TV.20250605.1550.002
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基金项目：国家自然科学基金长江联合基金项目（U2340205）
作者简介：孙博凯（1999—），博士生，主要从事水文水资源研究。E-mail：sunbokai@whu.edu.cn
通信作者：郭生练（1957—），教授，挪威工程院外籍院士，主要从事水文水资源研究。E-mail：slguo@whu.edu.cn
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