Page 70 - 2022年第53卷第5期
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0.30 0.30 0.30
0.25 0.25 0.25
标准化洪水过程线/h -1 0.15 标准化洪水过程线/h -1 0.15 标准化洪水过程线/h -1 0.15
0.20
0.20
0.20
0.10
0.10
0.10
0.05
0.00
0.00 0.05 0.05
0.00
0 50 100 150 200 0 50 100 150 200 0 50 100 150 200
时间/h 时间/h 时间/h
(a) 第一类型 (共23场洪水) (b) 第二类型 (共40场洪水) (c) 第三类型 (共5场洪水)
图10 采用K-medoids聚类分析法的洪水分类结果
3.5 180 300
3.0 160
) 2.5 140 250
(m 3 ⋅ s ⋅ km -2 1.5 100 T dur /h 150
120
2.0
200
T m /h
80
1.0
60
K m 0.5 40 100
0.0
20 50
-0.5
0
-1.0 -20 0
第一类型 第二类型 第三类型 第一类型 第二类型 第三类型 第一类型 第二类型 第三类型
(a) 洪峰模数 (b) 峰现时间 (c) 洪水历时
200
100 4
150
80
3
100 60
RQ/s DQ/s 40 C 2 V
50
20 1
0
0
0
-50 -20
第一类型 第二类型 第三类型 第一类型 第二类型 第三类型 第一类型 第二类型 第三类型
(d) 涨洪速率 (e) 落洪速率 (f) 变差系数
图11 3种洪水类型的洪水特征指标分布
值位于上述两者之间,洪峰出现时刻相对滞后。为进一步验证该分类结果的准确性,分别计算3种类
型场次洪水的洪水特征指标,结果如图11所示。
三种类型洪水的洪峰模数平均值分别为 0.22、0.19和 0.08 m ·s ·km ,表明第一类型的洪峰普遍
-2
-1
3
较大,而第三类型的洪峰普遍较小。三种类型洪水的峰现时间平均值分别为 19 h、40 h和 21 h,其中
第一类型的洪水峰现时刻最靠前,而第二类型的洪水峰现时刻最滞后,从图 11(b)也可以看出,第二
类型的部分场次洪水洪峰出现较晚,可能是由降雨在时程上有两个雨峰值造成的。三种类型的洪水
总历时相差不大,第二类型的洪水总历时相对长一些。三种类型洪水涨洪速率的平均值分别为28.4 s 、
-1
-1
-1
-1
12.5 s 、10.2 s ,第一类型洪水涨洪速率最大。三种类型洪水落洪速率的平均值分别为7.4 s 、2.7 s -1
和 2.3 s ,也是第一类型洪水的落洪速率最大,第三类型洪水的落洪速率最小,表明第一类型的洪水
-1
过程陡涨陡落,洪水多为尖瘦型,而第三类型的洪水涨洪过程和落洪过程均较慢,洪水形态为矮胖
型,第二类型洪水位于二者之间。三种类型的洪水 C 平均值分别为 1.17、0.96 和 0.83,表明第一类
V
型的洪水过程变异性最大。综上所述,第一类型洪水的特征为洪峰流量最大、峰现时刻最靠前、
涨洪落洪速率最快、洪水过程变异性最大的尖瘦型洪水过程;第二类型洪水的洪水历时最长、洪水
过程存在多个洪峰,属于多洪峰长历时型洪水过程;而第三类洪水的洪峰流量最小、涨洪落洪速率
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