大清河流域由于兴建大量防洪和水保工程，导致流域下垫面发生显著变化，实测水文序列（洪水、径流等）不再满足一致性假定，基于传统的水文频率分析法在下垫面变化条件下得到的设计成果应用到工程水文设计中存在一定的风险。为研究下垫面变化对设计洪水及水库调洪的影响，探讨下垫面变化条件下水库设计洪水的推求及调洪计算等问题，本文以大清河南支沙河上游王快水库为例，采用概率论与数理统计方法直接对水库非一致性洪水序列进行频率分析计算；基于非一致性洪水序列设计值推求了下垫面变化条件下水库的设计洪水，并进行水库调洪计算，给出了下垫面变化对水库设计洪水及水库调洪的定量影响，以期为下垫面变化条件下大清河流域设计洪水的修订及防洪调度提供技术支撑。主要研究内容与成果如下：（1）基于传统的水文序列变异诊断理论，提出了非一致性水文序列变异点综合诊断方法，分为初步诊断、详细诊断、综合诊断三个步骤。其中，在详细诊断中，提出了基于MWP检定的水文序列变异区间诊断方法，该法结合其他方法的诊断结论，可方便确认变异点的具体位置。通过对王快水库各洪水序列进行变异点综合诊断，表明各序列均发生变异，变异点均为1979年。（2）采用混合分布及条件概率分布直接对王快水库各非一致性洪水序列进行分布拟合，以K-S检验及AIC准则选择各序列的最优分布。基于最优分布拟合结果，计算王快水库非一致性序列单变量分布洪水设计值，运用同频率放大法对水库1963年典型洪水过程进行放大，得到基于非一致性序列单变量分布法的设计洪水过程线。与水库不考虑下垫面变化（不考虑变异）的原序列P-Ⅲ曲线拟合设计成果对比表明，洪峰、年最大1日洪量、年最大6日洪量设计值减小幅度均小于10%，年最大3日洪量设计值减小幅度为1%-15%左右。（3）考虑峰量相关性，基于水库年洪峰序列、年最大6日洪量序列的边缘分布结果，运用Copula函数构建二者的联合分布，对两变量联合重现期、两变量同现重现期及特定条件下的洪峰、洪量条件频率进行了分析，计算了非一致性洪水序列两变量联合分布设计值，采用变倍比放大法，推求了基于非一致性序列两变量联合分布的设计洪水过程线。与非一致性序列单变量分布对应的设计成果及不考虑变异的原序列P-Ⅲ曲线拟合设计成果对比表明，非一致性序列两变量联合分布洪水设计值均大于非一致性序列单变量分布洪水设计值；基于非一致性洪水序列两变量联合分布法得到最大6日洪量设计值比原序列P-Ⅲ曲线拟合得到最大6日洪量设计值大，但洪峰设计值与原序列P-Ⅲ曲线拟合得到的洪峰设计值相比，依不同的重现期对比结果有所不同。当重现期大于等于200年时，非一致性洪水序列两变量联合分布法得到的洪峰设计值小于原序列对应的洪峰设计值，当重现期小于200年时，非一致性洪水序列两变量联合分布法得到的洪峰设计值大于原序列对应的洪峰设计值。（4）将基于非一致性洪水序列单变量分布法得到的设计洪水过程和基于非一致性洪水序列两变量联合分布法得到的设计洪水过程分别作为水库入库洪水过程，按给定的调洪规则，对王快水库进行调洪计算，将得到的调洪成果分别与传统方法对应的调洪成果进行对比，结果表明：非一致性序列单变量分布设计洪水过程对应的最高库水位及最大泄量均小于传统方法对应的最高库水位及最大泄量，其中，最高库水位减小值在1m之内，最大泄量减小幅度不超过5%；非一致性洪水序列两变量联合分布设计洪水过程对应的调洪成果与传统方法的调洪成果相比，依不同的重现期对比结果有所不同，当重现期小于或等于200年时，最高库水位及最大泄量有所增加，最高库水位增加值在2m以内，最大泄量增加幅度在1%以内；当重现期大于200年时，最高库水位及最大泄量有所减小，最高库水位减小值在1m以内，最大泄量减小幅度在10%以内。