前 言 自Fuller 1914年首次通過在頻率格紙上點繪洪水經驗頻率曲線來推求設計洪水以來,洪水頻率分析研究與應用已有近100年的歷史。從初期的簡單分析計算發(fā)展到目前含有豐富內容的應用實踐,從經驗處理發(fā)展到現階段具有堅實理論基礎的科學研究,走過了不平凡的發(fā)展道路。 隨著社會經濟的快速發(fā)展,水庫防洪和興利綜合利用的矛盾日益突出。準確合理地估算設計洪水,對水利工程的規(guī)劃設計和運行管理而言至關重要。由于水文頻率分析的主要目的是頻率曲線的外延,不論采用哪種方法都存在許多不確定性,存在著不少有爭議和需要繼續(xù)探討的問題。隨著水文資料系列的不斷延長、科學技術的提高以及信息和經驗的積累,都給設計洪水分析計算創(chuàng)造了有利條件。因此,繼續(xù)深入開展設計洪水的分析研究是十分必要的。 20世紀80年代作者在國外攻讀碩士和博士學位期間,研究方向主要為洪水頻率分析,1990年回國后繼續(xù)關注和開展該領域的研究和探討。2002年在水利部重大科研項目"水庫設計運用專題研究項目:國內外水庫設計洪水理論和防洪調度方法評價研究"的支持下,對洪水頻率分析進行了較為系統(tǒng)的總結和研究,與同事和研究生們一起,在該領域發(fā)表了50多篇學術論文,積累了一定的經驗和知識。 本書的前七章在詳細論述國內外設計洪水理論和方法的基礎上,重點對比分析了中、英、美三國在設計洪水計算過程中對設計暴雨與設計洪水的頻率關系、點面關系、時程分配雨型、凈雨分析、流域響應、分布線型、參數估計方法、PMP/PMF、受城市化影響地區(qū)和無資料地區(qū)的設計洪水計算等環(huán)節(jié)考慮的異同和特色。并建議我國應加強對設計暴雨和設計洪水頻率關系、頻率分析抽樣、洪水線型和參數估計方法選擇、區(qū)域洪水頻率分析、PMP/PMF估算、受城市化影響地區(qū)和無資料地區(qū)的設計洪水計算等問題的研究。第八~第十六章結合作者的研究成果,分別研究了P-III型分布參數估計方法比較,水文計算中的經驗頻率公式和P-III型無偏繪點位置,考慮歷史(古)洪水資料和無資料地區(qū)的頻率分析方法,洪水頻率區(qū)域綜合分析,非參數統(tǒng)計試驗和假設檢驗及估計方法,超定量系列取樣和頻率分析,汛期分期方法和分期設計洪水估算,水庫汛限水位動態(tài)控制方法等。本書的出版,希望能為中國進一步開展設計洪水分析研究起到一個拋磚引玉的作用。 全書由郭生練負責編寫,熊立華、方彬、徐長江、周芬、劉攀、李瑋、肖義等參與了部分研究和編寫工作。本書是在綜合國內外許多資料的基礎上,經過反復醞釀而寫成的,其中一些章節(jié)融入了作者20多年來的主要研究成果。由于作者水平有限,編寫時間倉促,書中必然有許多缺陷和不妥之處,有些問題有待進一步深入探討和研究;在引用文獻時,也可能存在掛一漏萬的問題,希望讀者和有關專家批評指出,請將意見反饋給編著者,以便今后改正。 本書是在水利部重大科研項目"水庫設計運用專題研究項目:國內外水庫設計洪水理論和防洪調度方法評價研究"的支持下完成的。在本書的出版過程中,得到了武漢大學"水文學及水資源"國家重點學科建設經費的部分支持。國家防汛抗旱總指揮部辦公室邱瑞田副主任、萬海斌處長,國家防洪減災研究中心黃金池教授,長江水利委員會王善序、郭海晉教授級高工,黃河水利委員會王國安教授級高工,四川大學丁晶教授,河海大學陳元芳教授,武漢大學趙英林教授等專家學者對本書進行了評審,提出了許多寶貴的意見和建議。中國水利水電出版社鄧群、張潔同志對本書的出版付出了大量的心血。在此,一并謹向他們表示衷心的感謝。 作者