变化环境前后洪水发生次数响应规律

武江流域变化环境后洪水年均发生次数显著多于变化环境前。坪石站门限值S=622m3/s时，变化环境前洪水年均发生次数为2.07次，而变化环境后为3.41次。犁市站门限值S=1039m3/s时，变化环境前洪水年均发生次数为2.27次，而变化环境后为3.17次。

变化环境后洪水发生总次数比例大，且随门限值增大而加大（表7.1）。坪石站在变化环境后时间系列长度比例仅为37.38%，而变化环境后洪水发生总数比例随门限值增大从47.45%增加到50%。犁市站变化环境后时间系列长度比例仅为33.33%，变化环境后洪水发生总数比例随门限值增加从39.62%增加到41.07%。

变化环境后在洪水量级增加的同时，大洪水发生次数也在增加。POT模型采样可以有效捕捉变化环境后洪峰在量级上的变化，且能较好地提取洪水发生次数信息。选取变化环境后大门限值可更有效捕捉变化环境后的大洪水信息（表7.1）。

表7.1　变化环境前后洪水总发生次数及比例对比(www.xing528.com)

变化环境下，超定量抽样不仅增加了样本序列长度，减小了抽样误差，而且更合理地选择了包含洪水过程的真实大洪水信息，提高了设计洪水计算精度。

在实践中，设计洪水不只是考虑一年一度的最大洪水，通常更有意义是超过安全阈值的洪水。坪石站和犁市站变化环境前AMS样本中位数分别为1140m3/s和1880m3/s，而采用变化环境后门限值提取的1992—2009年仅17年POT系列中坪石站比1140m3/s大的年内第二大洪水就达5次，犁市站比1880 m3/s大的年内第二大洪水就达7次，年内第三大洪水1次（2002年第三大洪水量级为1960m3/s）。传统AMS采样不能提取这些年内发生的第二、第三大洪水，尽管这些洪水量级明显比变化环境前年最大洪水的量级大。此外，传统AMS法容易提取枯水年的小洪水信息。采用传统AMS采样，坪石站变化环境前28年系列就有8场洪水量级比门限值745m3/s小，犁市站变化环境前36年系列就有7场洪水量级比门限值1259m3/s小，小洪水信息会对曲线高水尾端线型拟合造成影响。传统AMS采样为遵循独立假设，过度减少重要信息，可能会影响设计洪水精度。