目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的和意義 2
1.3 國內外研究進展 3
1.3.1 洪水時空變化特征 3
1.3.2 登陸熱帶氣旋及其對洪水的影響 4
1.3.3 海洋表面溫度異常與地表徑流過程的遙相關 5
1.3.4 人類活動對徑流過程的影響及其水生態(tài)效應 6
1.3.5 非平穩(wěn)性洪水頻率分析理論與方法 7
1.4 當前研究存在的問題 10
1.5 研究內容及框架 11
1.5.1 研究內容 11
1.5.2 研究框架 12
參考文獻 13
第2章 洪水極值時空特征及洪水頻率分析 21
2.1 研究區(qū)域和數(shù)據(jù) 21
2.2 研究方法 23
2.2.1 多重趨勢檢測 23
2.2.2 廣義極值分布 23
2.2.3 核估計技術 24
2.3 洪水量級多重趨勢分析 25
2.4 洪水頻率特征 25
2.5 歷史時期洪水風險分析 29
2.6 討論與小結 31
2.6.1 討論 31
2.6.2 小結 33
參考文獻 34
第3章 洪水極值時空特征及熱帶氣旋影響 36
3.1 研究區(qū)域和數(shù)據(jù) 36
3.2 熱帶氣旋導致的洪水事件識別 38
3.3 洪峰的混合分布特征 38
3.4 熱帶氣旋對洪峰量級的影響 42
3.5 熱帶氣旋對洪峰極值分布的影響 44
3.6 討論與小結 46
3.6.1 討論 46
3.6.2 小結 47
參考文獻 47
第4章 洪水極值及平均流量時空特征受低頻氣候變化的影響 49
4.1 研究區(qū)域和數(shù)據(jù) 50
4.2 研究方法 52
4.2.1 年平均和洪峰流量序列空間分解及時間模態(tài) 52
4.2.2 氣候指標和年平均及洪峰流量的遙相關關系 52
4.2.3 氣候指標對年平均和洪峰流量影響的遙感性分析 53
4.3 氣候指標對年平均和洪峰流量時空分解模態(tài)的影響 53
4.4 氣候指標對年平均和洪峰流量影響的時間平穩(wěn)性 57
4.5 不同事件/時期氣候指標對年平均和洪峰流量的影響 59
4.6 氣候指標對年平均和洪峰流量靈敏度影響 62
4.7 小結 66
參考文獻 66
第5章 洪水極值非平穩(wěn)性對洪水頻率分析的影響及其防洪風險評估 70
5.1 研究區(qū)域和數(shù)據(jù) 70
5.2 研究方法 72
5.2.1 變異點檢測 72
5.2.2 時間趨勢檢測 73
5.2.3 GAMLSS模型 73
5.2.4 長期持續(xù)效應檢測 75
5.2.5 累計距平曲線法 75
5.2.6 洪水極值頻率分布擬合線型 76
5.2.7 指數(shù)趨勢擬合模型 76
5.2.8 考慮時間趨勢的洪水頻率分析模型 77
5.2.9 非平穩(wěn)性條件下重現(xiàn)期計算和防洪風險評估 77
5.3 非平穩(wěn)性和尺度特征分析 79
5.3.1 變異點分析 79
5.3.2 變異前后趨勢變化 81
5.3.3 GAMLSS結果分析 84
5.3.4 長期持續(xù)效應分析 87
5.4 水文變異對洪水頻率分析的影響 90
5.4.1 CSDMC分析結果 90
5.4.2 變異前后概率極值分布函數(shù)變化 90
5.4.3 變異前后設計流量值變化 94
5.4.4 變異前后洪水重現(xiàn)期及頻率變化 98
5.5 水文趨勢對洪水頻率分析的影響 101
5.5.1 正態(tài)性檢驗 101
5.5.2 趨勢檢驗和分析 102
5.5.3 考慮時間趨勢的洪水頻率分析 105
5.5.4 基于非平穩(wěn)性的洪水重現(xiàn)期和防洪風險評估 108
5.6 討論與小結 111
5.6.1 討論 111
5.6.2 小結 112
參考文獻 114
第6章 基于水庫調節(jié)及低頻氣候變化的非平穩(wěn)性洪水頻率分析 117
6.1 研究區(qū)域和數(shù)據(jù) 117
6.2 研究方法 119
6.2.1 水庫指標 119
6.2.2 GAMLSS 119
6.3 水庫指標分析 121
6.4 GAMLSS模型構建 121
6.5 非平穩(wěn)性模型分析 124
6.6 非平穩(wěn)性模型與平穩(wěn)性模型模擬結果比較研究 127
6.7 基于非平穩(wěn)性模型的水文過程模擬及預測 131
6.8 小結 132
參考文獻 133
第7章 徑流過程時空特征及水利工程影響與水生態(tài)效應 135
7.1 研究區(qū)域和數(shù)據(jù) 136
7.1.1 區(qū)域尺度 136
7.1.2 典型小流域 137
7.2 研究方法 138
7.2.1 基于Gini系數(shù)的徑流年內分配均勻度評價 138
7.2.2 基于ANOSIM徑流空間均勻度評價 139
7.2.3 生態(tài)剩余和生態(tài)赤字 140
7.2.4 徑流過程改變程度評價 141
7.2.5 生物多樣性影響評價 141
7.3 中國地表徑流過程時空均勻度評價 142
7.3.1 年內分配均勻度變化 142
7.3.2 空間均勻度變化 145
7.3.3 降水、徑流特征變化 147
7.4 河流流態(tài)時空特征及其對水生物多樣性的影響 155
7.4.1 生態(tài)徑流指標 155
7.4.2 水文過程變異程度評價 158
7.4.3 生態(tài)徑流變化及其對生物多樣性的影響 161
7.4.4 生態(tài)徑流指標與IHA32 指標比較 164
7.5 討論與小結 166
7.5.1 討論 166
7.5.2 小結 167
參考文獻 168