在变化环境下,由于气候变化和频繁人类活动的影响,可能会导致全球水循环、冰雪消融以及流域下垫面条件发生变化,进而导致流域洪水径流的成因机制发生变化,从而使得水文序列失去了一致性。在洪水序列非一致性条件下,为研究变化环境下洪水频率分析计算问题,本文以受气候变化和水利水保工程措施影响较为显著的王快水库为例,对王快水库入库洪水序列进行非一致性检验,分析导致洪水序列非一致性的影响因子;在此基础上,对水库洪水序列进行单变量频率分析计算及两变量联合概率分布计算,给出相应的洪水分位数值及某一联合/同现超过概率下的峰量组合值,为研究变化环境下洪水频率分析计算方法提供科学思路和技术支撑。主要研究内容及成果如下:(1)洪水序列的非一致检验。首先,采用Pettitt检验法确定最可能变异点,再采用Mann-Kendall检验法对洪水序列及以变异点为界划分的子序列进行趋势分析,最后结合王快水库控制流域内土地利用变化情况综合判断,得到王快水库洪水序列的最可能变异形式为跳跃变异,其变异点均为1979年。(2)洪水序列非一致性影响因子分析。气候变化方面,选取常用的且与研究区域有影响关系的气候指数,采用Kendall秩相关和Spearman秩相关检验法研究这些气候变量与洪水序列的遥相关关系。结果表明,气候指数中峰前三个月的三个月平均Ni?o3指数和峰前六个月的三个月平均NPO指数通过显著性水平为?(28)05.0的检验,并选取它们作为气候因子。人类活动方面,由实测暴雨洪水资料系列来估算水利水保措施蓄水容量和集水面积,求得水利水保工程措施的蓄水容量和集水面积分别为3.95mm和1248.72km2。在此基础上对1980年前和1980年后的洪峰和最大一日洪量序列分别进行还现/还原计算,以此来评价水利水保措施对洪水的影响程度,并推求水利水保工程因子。(3)基于GAMLSS理论,构建分布参数非定值的非一致性模型进行洪水单变量频率分析。其中,以时间为协变量的非一致性模型中,Log-Normal分布拟合最优,在其拟合分位数灰度图中,洪水序列均呈现出减小的趋势。而以气候因子和水利水保工程因子为协变量的非一致性模型中,Weibull分布拟合最优,其洪水分位数灰度图能够较好地描述了洪水序列的随机性变化,说明在特定气候条件和人类活动影响下的洪水值应该呈现出动态的变化过程。此外,本文给出了以气候因子和水利水保工程因子为协变量的非一致性模型在分位数为90%、95%、98%的洪峰洪量范围,参考该范围,1985年水利部规划总院(WRHPDGI)审定的王快水库设计洪水成果在枯水年可能会偏于保守,而在丰水年尤其是大洪水年则有可能偏于危险,说明以固定的设计洪水值来衡量具体条件和年份下的洪水值存在一定风险。(4)以基于GAMLSS模型得到的单变量最优非一致性分布作为边缘分布,构建两变量联合分布。在边缘分布参数非定值的情况下,只有Gumbel-Hougaard Copula函数符合构建洪峰序列和最大一日洪量序列的联合分布。其中,以时间为边缘分布协变量的情况下,同一联合超过概率、同现超过概率的峰量组合值(等值线),均出现下降趋势。而以气候因子和水利水保工程因子为边缘分布协变量的情况下,洪水峰量联合分布更能描述两者随时间的波动变化;并且,同一联合/同现超过概率下的峰量组合情况较为复杂,出现等值线交叉的现象;相应的洪水峰量最可能组合值,相比边缘分布参数非定值的情况,除了在1956、1959、1963年偏大以外,其余年份都偏小。