水文频率计算是利用现有的水文资料，应用水文统计学等原理和方法，分析水文事件的统计规律，并对给定重现期的水文事件进行预估，为水利工程规划设计和管理提供科学依据。经过长期的研究与实践，水文频率计算已经积累了许多经验，但由于水文事件的复杂性，水文频率计算仍然面临许多挑战。本文综述了近年来国内外学者对现行水文频率计算存在的若干问题进行研究的进展，梳理了研究中存在的不足，针对这些不足开展了相关研究，提出了一些新的计算方法，并以黄河流域典型水文气象站资料为例进行模型验证研究。论文的主要研究内容和结论如下：
　　1.含零值水文序列频率计算。推导了基于线性运动扩散模型(KD)脉冲响应函数的两参数(KD2)和三参数(KD3)概率分布，以及基于马斯京根洪水演进模型(MK)脉冲响应函数的两参数和三参数概率分布概率权重矩(PWM)。采用PWM法、矩法(MOM)、极大似然法(MLM)及模拟退火算法(SA)估计含零值月降水序列分布参数。此外，将现有方法(包括全概率理论概率分布、删失样本部分线性矩法(PLM)、频率比例法和Ⅱ型乘法分布)用于月降水序列频率计算。最后，对比和评价现有方法的拟合效果。结果表明：采用全概率理论分布时，两参数Gamma分布(GA2)的最大熵法(POME)和PWM法的拟合效果优于其他方法；采用部分线性矩法(PLM)时，三参数广义Pareto分布(G P3)和两参数Weibull分布(WB2)的拟合效果优于其他分布；采用频率比例法时，PearsonⅢ型分布(PⅢ)、WB2分布和GP3分布均可得到满意结果；Ⅱ型乘法分布的拟合效果普遍较优；KD2分布的PWM法和SA法以及KD3分布的SA法均优于MOM法和MLM法；基于MK模型概率分布的PWM法和SA法的拟合效果优于其他方法，且以两参数广义Pareto分布为条件概率分布(DGP2)时的拟合效果优于其他分布；基于KD模型和MK模型的概率分布对含零值月降水序列的拟合效果优于传统方法。
　　2.基于Copula复合似然函数法的短长度水文序列分布参数估计。建立了Copula复合似然函数(CBCLA)，同时利用不等长水文序列的同期和非同期观测数据，同期数据用Copula函数构建联合分布。推导了CBCLA法估计参数的方差-协方差矩阵，用以计算设计值的标准差和置信区间。采用MonteCarlo模拟试验分析CBCLA法的统计性能。以年降水序列为例进行应用研究，并与单变量方法进行比较。结果表明：CBCLA法能够充分利用已有数据的信息，提高短长度序列分布参数估计精度，减小设计值不确定性。同时，长序列的拟合效果也有所改善。
　　3.基于POME法估计参数的设计值置信区间。推导了POME法估计PⅢ分布、GA2分布和极值Ⅰ型分布(EVI)参数的方差和协方差计算式。采用MonteCarlo模拟验证该方法的适用性，并估算研究区年降水设计值的标准差和置信区间。与MOM法和MLM法相比，POME法的拟合效果最优，设计值置信区间宽度最窄，表明POME法估计参数的设计值不确定性最小。与CBCLA法相比，CBCLA法略优于POME法，但POME法计算简单。
　　4.截取分布水文频率计算方法与应用。推导了左、右截取GA2分布和左截取PⅢ分布的矩与相应完全分布矩之间的关系，同时给出左截取WB2及其参数估计方法。给定不同截取水平，由截取样本估计年平均流量序列和年最大洪峰流量序列的分布参数，并分别评价序列中较小值和较大值的拟合效果。结果表明：左、右截取分布均可用于水文频率计算；采用右截取GA2分布和GA2分布高删失PLM法均能改善年平均流量序列较小值的拟合效果；采用左截取分布能够改善洪峰流量序列较大值的拟合效果，其中左截取GA2分布和GA2分布低删失PLM法的拟合效果优于其他方法。
　　5.广义Gamma分布(GG)和第二类广义Beta分布(GB2)参数估计方法。推导了GG分布的PWM，以及GG分布和GB2分布的概率权重混合矩(PWMIXM)。采用PWM法和PWMIXM法估计研究区年最大洪峰流量序列分布参数，评价序列较大值的拟合效果，并与MOM法、MLM法和POME法等方法进行比较。同时将GG分布和GB2分布与PⅢ分布和GEV分布进行比较。结果表明：GG分布的PWM法和PWMIXM法对整个序列拟合较好，且PWMIXM法对较大值的拟合效果最优；GB2分布的MLM法和POME法对整个序列拟合较好，且POME法对较大值的拟合效果最优；GB2分布和左截取GA2分布优于其他分布与方法。