Page 44 - 2025年第56卷第8期

P-Ⅲ型适线法可捕捉到年最大洪峰与洪量的下降趋势。图 5 以 Q 系列为例，基于海森频率格纸绘制
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了天然情况下设计成果与时变 P-Ⅲ型适线法估算的 P-Ⅲ型频率曲线。可以看出，时变 P-Ⅲ型频率曲
线位于原设计结果下方，进一步验证了上游梯级水库调蓄对下游洪水的削减作用。
3.2 洪水地区组成法估算结果
3.2.1 计算方法 以天然情况下 W 与 W 设计值为控制洪量，将寸滩站断面洪水分解至金沙江流域
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（屏山站以上）、岷江流域（高场站以上）、向-高-李区间流域、李-朱区间流域、嘉陵江流域（北碚站以
上）和朱-北-寸区间流域，以 Vine copula 函数构建联合分布，设计洪水边缘分布沿用原设计 P-Ⅲ型适
线参数，利用遗传算法求解寸滩站的最可能和最不利洪水地区组成。
3.2.2 计算结果 通过联合经验频率与联合理论频率 P-P 图，检验 Vine copula 函数对寸滩站洪水地区
组成的拟合效果。从图 6 可以看出，联合分布的频率散点均匀分布在 1∶1 等值线附近，拟合结果良
好。基于拟合成果，构建最可能和最不利洪水地区组成数学模型，采用遗传算法求解各水库流域洪
量，并分解至各水库及区间流域。以 1000 年一遇的 W 与 W 为例，表 5 展示了寸滩站断面的洪水地区
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组成计算结果。

图 5 寸滩站年最大 Q 系列频率曲线对比 图 6 寸滩站洪水地区组成联合分布频率 P-P 图
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3.3 对比分析
3.3.1 方法对比 寸滩站天然情况下的设计洪水值是基于 1892—2022 年站点观测资料与历史洪水调查

资料，采用 《规范》 推荐的 P-Ⅲ型适线法计算得出的特定频率下的洪水值。本文采用三种方法评估上
游水库群调蓄对寸滩站设计洪峰洪量的影响程度，但各方法的计算原理和使用的资料系列存在差异。
时变 P-Ⅲ型适线法直接利用设计断面的年最大洪水系列，通过协变量 MRI 间接反映上游水库群的调蓄
影响；洪水地区组成法采用还原后的流量资料系列，首先推求设计洪水过程线，随后依据各水库调度
规则进行调洪演算，最后得到控制断面的设计洪水。最可能地区组成法基于地区间洪水的空间相关
性，推求发生概率最大的洪水地区组成方案；最不利地区组成法则在此基础上，进一步考虑了未控区
间流域的来水风险。
3.3.2 结果对比 表 6 对比了考虑上游水库群调蓄影响的寸滩站设计洪水成果。相比原设计成果，三
种方法计算的 1000 年一遇设计 Q 分别减少 31.3%、37.8% 和 34.4%，1000 年一遇设计 W 分别减少
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27.4%、30.4% 和 28.7%。三种方法的计算结果虽存在差异，但幅度较小，故可采用三者的均值作为最
终设计成果。图 7 展示了上游水库群调蓄对寸滩站洪水系列的削减作用，三种方法推求的设计洪水过
程线均低于原设计成果，且洪水过程更加平缓。
［8，19-20］
向家坝水库与三峡水库运行期 1000 年一遇设计洪水比原设计成果分别减少约 40% 与 20% 。
从图 1 和表 1 可见，金沙江已建成 13 座大型水库，岷江和嘉陵江各建成 4 座大型水库。寸滩站的控制
集水面积接近向家坝水库的两倍，其削峰率应小于向家坝水库但高于三峡水库，本文计算结果与之相
符，进一步验证了研究结论的合理性与可靠性。

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