摘要
由于气候变化和人类活动的双重影响，淮河流域洪水的形成机制发生了变化，洪水资料产生了不一致性，引发基于统计原理计算的设计洪水可靠性下降。本文以淮河上游为研究对象，开展了变化环境下流域设计洪水修订的研究，提出基于SWAT分布式水文模型构建一致性洪水序列的方法，并根据修订后的洪水序列得到重新计算设计洪水。主要研究内容及成果如下： （1）水文要素变化特征分析。基于长期水文观测资料，研究了淮河上游水文要素的演变规律。对于降水和流量序列，采用滑动平均法、Mann-Kendall秩次相关法进行趋势分析，采用Mann-Kendall突变检验、滑动t检验法和Pettitt法进行突变分析。分析结果表明，淮河上游降水量和年最大洪峰流量均呈现不显著的减小趋势，1991年为年最大洪峰流量序列的突变点。 （2）淮河上游SWAT水文模型的建立。使用ArcGIS软件对DEM、土地利用类型和土壤类型的栅格数据进行投影转换和重分类，使用SPAW软件计算土壤参数，建立了研究区所需的SWAT模型数据库，并将DegreeGriddedDailyMeteorologicalForcingDatasetoverChina数据集引入到SWAT模型中。经过模型参数率定与验证，结果表明，使用SWAT水文模型在淮河上游进行径流模拟是可行的，也证明了该数据集适用于SWAT模型。 （3）淮河干流设计洪水修订。首先根据修订前的洪水资料分别计算了息县、淮滨和王家坝的设计洪峰流量与不同时段的设计洪量。然后采用归一化方法对变化前时期的洪水进行还现，得到具有一致性的洪水系列。最后基于还现后的洪水序列计算设计洪水，得到修订后的洪水设计值。结果表明，由于气候和下垫面的变化，各站点洪水设计值较修订前略有减小，其中，淮滨站的减小幅度最大；不同时段洪量的修订幅度小于洪峰流量的修订幅度，并且洪量的时段越长，修订幅度越小；随着重现期的增大，各个洪水指标的修订幅度逐渐减小。
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