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然河川径流发生了较大的改变，水文资料系列的一致性和可靠性受到质疑，现有水库的设计洪水及汛
限水位特征值，无法满足水资源高效利用的需求。
我国现行 《规范》 规定下游断面设计洪水要考虑上游水库的调蓄影响。《规范》 推荐的典型洪水
组成法和同频率洪水地区组成法，虽然简便易行，但人为性和不确定性较大；频率组合法需要对分区
的频率曲线进行离散求和，在独立性转换中难免出现数据失真；对于复杂的梯级水库群，随机模拟法
难以保持各分区的洪水涨落特性；工程可靠性法在分配洪量计算的同时，所得的风险或概率值可作为
决策者判定其成果可靠性的依据，但是目前国内外在可接受风险方面并无相关参考，这将给决策带来
困难。洪水地区组成带有显著的随机性，科学描述这一规律的方法是给出各地区洪水的联合概率分布
函数，过去受到多维联合分布确定方法的限制。郭生练等 ［１５］ 提出了梯级水库运行期设计洪水理论方
法，重点探讨基于 Ｃｏｐｕｌａ函数的最可能地区洪水组成法，比较各种地区组成方法的适用条件，推荐采
用运行期设计洪水及相应的汛控水位（区别于汛限水位）指导水库调度运行。熊丰等 ［１６］ 研究了金沙江
下游梯级水库受上游水库调蓄的影响，在不降低防洪标准的前提下，下游各水库在运行期汛控水位相
比汛限水位可适当抬高，即可适当抬高乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝水库的汛期运行水位，不仅
可增发电量，还可提高水库的蓄满率。郭生练等 ［１７］ 研究了长江上游干支流梯级水库的调蓄对三峡水库
运行期设计洪水的影响；在保证大坝和下游防洪（荆江、城陵矶补偿调度）标准不变的前提下，三峡水
库运行期汛控水位（ １５５ｍ）比汛限水位（１４５ｍ）抬高了 １０ｍ，不仅有利于库区航运和生态环境，还可
增发电量和给下游补水，减少蓄水期对洞庭湖和鄱阳湖的不利影响，经济社会和生态环境效益巨大 ［１８］ 。
基于 Ｃｏｐｕｌａ函数的最可能洪水地区组成法具有较强的统计基础、且计算结果唯一、所得结果客观
合理，但当梯级水库较多时，需要应用高维度的 Ｃｏｐｕｌａ函数，其参数估计的不确定性增大。此外，当
上下游水库相距较远时，现有的马斯京根洪水演进方法的精度难以满足要求。随着大规模水库群建成
投运，造成河道渠化和流域碎片化，水库区间流域洪水产汇流机制显著变化。因此，有必要开展考虑
水库群影响的调度运行期设计洪水和特征水位值计算新理论和新方法。
５．２ 分期设计洪水及其分期汛限水位 在确保水库防洪安全的前提下，充分利用我国暴雨洪水的季节
性变化规律，对汛期进行分期、计算分期设计洪水，拟定分期汛限水位。现有的分期方法主要包括成
因分析法和数理统计法（变点分析法、系统聚类法、矢量统计法、圆形分布法以及相对频率法等）两大
类。分期设计洪水应满足两个条件：①要符合防洪设计标准；②能反映洪水的季节性规律 ［１９］ 。
李响等 ［２０］ 根据不同分期的来水情况分别拟定防洪调度规则，在确保防洪安全的前提下，利用分期
设计洪水调洪演算确定汛前期和汛末期的汛限水位，采用预报预泄方法确定水库水位控制运用方案，
提出了三峡水库汛期水位控制运用方案。李英海等 ［２１］ 考虑溪洛渡和向家坝梯级水库调蓄影响，提出了
三峡水库分期汛控水位运用方式和时机，指出随着各大流域梯级水库建成投运，亟需开展上游水库调
蓄影响下的下游水库分期汛控水位研究，以进一步提升流域供水保障能力。
在长江流域防洪规划设计中，长江上游大型水库和三峡水库都为中下游预留了防洪库容。长江中
下游梅雨一般在 ７月中、下旬结束、最晚的出梅时间是 ８月 ８日，也就是说 ８月中旬后，长江中下游
的防洪压力已经解除，尽管长江上游 “华西秋雨” 还可能发生较大的洪水，那只需要预留当地的防洪
库容，金沙江下游梯级和三峡等水库为长江中下游预留的防洪库容可提前释放，即 ８月 １０日后，三
峡水库就可逐步抬高运行水位并提前蓄水 ［２２］ 。
因水库群中各水库的水文补偿和库容补偿作用，相比单一水库分期控制方案，梯级水库联合分期
汛限水位调度挖潜空间更大，研究的理论与应用价值更高。李菡等 ［２３］ 考虑上游水库富余防洪库容对下
游水库补偿调节，可有效抬高下游水库分期汛限水位，提高了梯级水库的蓄水与发电效益。已有研究
针对水库群防洪库容分配 ［２４］ 和分期汛限水位设计等 ［２５］ 方面进行了积极探索，但汛期分期及分期设计
洪水均以固定起止时间的暴雨洪水资料为计算依据，有待研究暴雨洪水与大气环流宏观背景的动态关
系，以提高汛期分期、分期设计洪水及分期汛限水位计算的精细化水平 ［２６］ 。
５．３ 水库汛期水位动态控制范围值确定 开展水库汛期水位动态控制研究，目的是通过分析降雨、洪
水预报的精度和预见期，结合梯级水库群蓄水和泄流能力，研究既能满足防洪安全要求，又可充分利

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