雨雪混合补给型可能最大洪水计算方法研究

可能最大洪水是我国水利水电工程规划设计的重要依据，其成果合理与否直接关系着工程的安全性与经济性。我国地势西高东低，西部地区蕴藏着丰富的水能资源，随着西部大开发战略的实施，作为支柱产业的水电开发正不断向黄河、长江、雅鲁藏布江等河流的上游推进。随着流域海拔的增高，降水中雪的比例增大，可能最大洪水由暴雨补给转为雨雪混合补给。国内外现有的可能最大洪水计算方法，基本只针对暴雨型洪水，不适用于雨雪混合补给型洪水，因而急需探索雨雪混合补给型可能最大洪水的计算方法。本项目拟从雨雪混合补给型可能最大洪水的形成机理出发，融合水文学、气象学原理和RS、GIS技术，提出一套完整的雨雪混合补给型可能最大洪水计算方法，并将该成套方法应用于西藏尼洋河流域。本项研究是对特殊地理和气象条件下水文极值计算理论的有益补充，更将为今后类似地区的可能最大洪水计算提供切实可行的技术和方法，因而具有重要的科学意义和广阔的应用前景。

可能最大洪水是大型水利水电工程规划设计的重要依据，其成果合理与否直接关系着工程的安全性与经济性。我国地势西高东低，西部地区蕴藏着丰富的水能资源，随着西部大开发战略的实施，水电开发正不断向黄河、长江、雅鲁藏布江等河流的上游推进。随着流域海拔的增高，固态降水的比例逐渐加大，可能最大洪水由暴雨补给转为雨雪混合补给。国内外现有的可能最大洪水计算方法，基本只针对暴雨型洪水，不适用于雨雪混合补给型洪水。本基金项目从雨雪混合补给型可能最大洪水的形成机理出发，融合水文学、气象学原理和RS、GIS技术，提出一套完整的雨雪混合补给型可能最大洪水计算流程和方法，补充和完善特殊地理和气象条件下我国水文极值计算的理论体系，并将该套方法应用于西藏尼洋河流域，为今后类似地区的可能最大洪水计算提供切实可行的技术和方法。所完成的主要工作及取得成果包括：（1）收集典型流域的基本资料，分析了形成流域大暴雨的天气系统和水汽来源，表明引起典型流域强降水的天气系统可分为西风带低槽、两高辐合、低涡切变三种基本类型，流域水汽来源主要为西南和偏南；（2）根据典型流域的暴雨特征和资料条件，采用当地暴雨放大与组合暴雨放大相结合的方法，计算了流域可能最大降水过程；(3)剖析了流域大洪水的形成机理，发现汛期流量具有与气温变化相应的日周期变化，证实了存在融雪水对径流的补给；(4)利用遥感技术提取流域积雪空间分布，合理确定了引起可能最大洪水的暴雨-积雪-气温组合；(5)基于DEM提取流域特征和划分子流域，在新安江模型中添加融雪计算模块，构建了雨水融雪水混合水文模型，根据实测水文、气象、遥感等资料率定模型参数并验证其精度，表明所构建的雨水融雪水混合水文模型具有较好的模拟精度；(6)采用拟定的暴雨-积雪-气温组合驱动雨水融雪水混合水文模型，计算了典型流域的可能最大洪水过程。通过在典型流域的应用表明，本基金项目提出的一套由“PMP计算”、“暴雨-积雪-气温组合分析”、“雨水融雪水混合水文模型计算”等环节组成的雨雪混合补给型可能最大洪水计算方法是切实可行的。经过三年的研究，已全面完成任务书设定的研究内容，达到了预期目标。通过本项研究，共发表相关的学术论文10篇，其中国际期刊SCI检索1篇、国内核心期刊7篇、国际会议EI检索1篇、全国会议1篇。研究过程中与同行开展了广泛的学术交流，参加学术会议7次，培养了硕士研究生4名。