Page 38 - 2025年第56卷第5期
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强度 P 、基底流量 Q 、累积降雨量 P 、时间变差系数 R ,累积贡献率为 83.90%。
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对比上述结果可以看出,洪水总量和洪峰流量的主要驱动因子中均包含基底流量 Q ,这是符合洪
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水过程形成的物理机制,即基底流量加上降雨产生的直接径流组成了整个洪水过程。Ali 等 [31] 指出基
底流量的监测对于准确开展洪水预报十分重要,也能够侧面说明基底流量对于整个洪水形成的影响不
容忽视。
洪水总量和洪峰流量的驱动因子又略有差异,洪水总量代表洪水过程的整个量级,除了基底流
量,洪水总量和流域累积面降雨量的相关性往往最好,这一点也在其它流域 [32-33] 中得到充分证明。洪
峰流量除了受基底流量影响,降雨过程的时程分配也会对其产生影响,当前期降雨渗入充分,流域土
壤湿度饱和,更容易产流,导致后锋型降雨条件下更容易形成较大的洪峰。同时,根据本文的研究结
果可以看出,其他降雨相关参数,如最大降雨量 P 和雨峰系数 R 在不同降雨形成的洪水中对洪水总
max p
量和洪峰流量的贡献率不同。总得来说,基底流量 Q 是洪水总量和洪峰流量的共同关键因素,贡献率
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在 20%~43% 之间,而降雨变化对洪水总量和洪峰流量的贡献率并不一致。
综上,三峡入库洪水的典型特征受不同驱动因素的影响,且影响程度各异。准确识别控制洪水峰
值、洪水涨落时间、涨水速率和退水速率等关键驱动因子及其影响程度,对三峡水库的防洪调度具有
重要的指导作用。此外,不同洪水的传输特性不同,尤其是慢涨快落型洪水,因其在库区快速传播特
性,对水库防洪构成更大的挑战 [34] 。因此,从降雨角度深入解析洪水形成机制,对长江流域的防洪减
灾工作具有重要的参考价值。
5 结论
本文基于 2003—2020 年三峡水库寸滩水文站实测日均流量资料以及长江上游雨量站的资料,选取
了反映洪水期间的降雨指标以及洪水特征指标,明确了流域多种降雨类型及其对形成洪水过程的影
响,主要结论包括:
(1)基于降雨驱动的洪水分类方法识别出寸滩以上流域具有 5 类降雨类型及其对应的洪水过程,这
种方法通过了 Kruskal-wallis 分布检验和中位数检验,能够有效区分洪水总量、洪峰流量以及洪水涨落
历时,为缺乏资料的流域提供了洪水过程的预测方法。
(2)对于三峡入库洪水过程,降雨量级的影响最为显著,其次是基底流量,再次是降雨时程差异,
最后是降雨空间分布。洪量和洪峰的主要驱动因素是降雨量级特征和基底流量,贡献率分别为 48.45%
和 36.25%,合计占 84.70%。洪水的时间和变化特征主要与降雨量级和时程差异相关,降雨量级的影
响范围为 35.9%~64.20%,时程差异的影响为 29.40%~56.90%。降雨空间分布对洪水过程的影响较
小,贡献率为 6%~14.6%。
(3)基底流量 Q 是洪水总量和洪峰流量的共同关键因素,贡献率在 20%~43% 之间。降雨变化对
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洪水总量和洪峰流量的贡献率并不一致。
为深入认识流域降雨-径流的响应过程,采用雨量站降雨资料和水文测站流量资料能够认识到流
域降雨特征和洪水过程响应关系,在驱动因素量化分析中,虽然已考虑了降雨类型的差异和次洪前基
底流量等主要因素,但下垫面特征(如土地利用/覆被)等也是影响洪水形成的重要因素。未来研究在
分析下垫面变化对洪水过程影响因素基础上,将进一步结合流域水文模型开展情景分析,量化各驱动
因素的贡献,以更全面地认识流域降雨特征和土地利用变化等对洪水过程的响应。
参 考 文 献:
[ 1 ] 杨 金 虎 , 江 志 红 , 王 鹏 祥 , 等 . 中 国 年 极 端 降 水 事 件 的 时 空 分 布 特 征[J] 气 候 与 环 境 研 究 , 2008(1):
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75-83.
[ 2 ] 许全喜,袁晶,董炳江 . 长江泥沙变化及河床冲淤研究[J] 长江技术经济,2019,3(3):58-68.
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