论古洪水研究在工程水文中的作用.pdf

第 41卷 第 7期 2 0 1 0 年 4 月 人 民 长 江 Ya n g t z e Riv e r VO 1 41 NO 7 Ap r 2 01 0 文章 编 号 ： 1 0 014 1 7 9( 2 01 0) 0 70 0 2 30 4 论古洪水研究在工程水文中的作用 张 君 ， 谢 悦 波 ， 詹 道 江 ， 杨 玉 荣 ( 1 河海 大学 水 文 水 资 源学 院 ， 江苏 南 京 2 1 0 0 9 8； 2 长 江 水利 委 员 会 水 文 局 ， 湖 北 武 汉 4 3 0 0 1 0 ) 摘要 ： 古洪水的研究可以了解近期 实测资料 中尚未反映 出来的 洪水特征 以及 洪水的历 史变化规律 ， 从而加深 对洪灾成 因的认识 ， 为制定减 灾措施提供 可靠的依据 ：对古洪水的定义、 研 究进展进行 了阐述， 指 出古洪水的 研 究重 点 是 由 洪 水沉 积 物 保 存 下 来 的 可分 析 的 沉 积 记 录 。 总 结 了古 洪 水 的 研 究 范 围及 所 完 成 的 工 作 着 重 评述 了古洪水在 工程 水文 中的三大作 用， 依 次为古洪水在极值洪水 分析 中的作用 。 古洪水在设 计洪水 中的作 用 ， 古 洪 水在 检 验 P MP P MF成 果 中 的作 用 关键词 ： 古 洪 水 ；极 值 洪 水 ；风 险 分析 ；设 计 洪 水 中圈 法 分 类号 ： r vl2 文献 标 志 码 ：A 1 占洪水的研究背景 1 1 估计设防洪水的需要 我 国是世 界上洪 水灾害最 为严重 的国家之 一 。据 公元前 2 0 6年到公 元 1 9 4 9年 历史资料 的不完 全统 计 ， 在 2 l5 5 a 间 ， 共发 生 大水 灾 1 0 9 2次 ， 平 均 每 两年 就 有 1 次 大水 灾 。2 0世纪 9 0年 代 ， 我 国 洪 水经 济损 失 以 l9 9 8年最 为严 重 ， 达 到 2 5 5 0 9亿 元 。 目前 ， 中 国进入城 市化高 速 发展 时期 ， 城 市地 区洪 水 灾 害损 失 呈增 长趋势 ， 主要 洪水灾 害损失 已由农村转 移 到城 市 、 工商企 、 交通 、 通讯 等 方 面。 另外 ， 洪灾 问接损 失 比 例增加 ， 尤其在大城 市遭受 洪水袭 击的情 况下 ， 间接损 失甚至可能 超过 直接经济损 失 l0倍 以上 。 通过 对古洪 水的研究 可 以进 一步 了解 近期实测 资 料 中 尚未反 映 出来 的洪水特 征 以及洪水 的历 史变 化规 律 ， 从而 加深对洪灾 成因 的认 识 ， 为 制定减 灾措施提 供 可 靠的依据 。 1 2 现有统计方法的缺 陷 尽管统 计方法 在水 文 的应用 由来 已久 ， 并 且 在 我国洪水分析中占有t分显著的地位。但原国际水文 科 学协 会主席 K le m e s 是 一位 洪 水 频率 分 析 的 强烈 批 判 者 ， 他 给出 了对于计 算 洪水 风 险 的计 算 机编 码 及相 关方法 的极 端描 述 ， 主要有 以下 几点 ： 由于使 用 者需要知道 极端洪 水 发 生的 可能 性 ， 洪水 频 率 分析 可 以解决这 个问题 ； 洪水 频 率不 能 被 准 确计 算 ， 对 于 大 多数流域 的极端 洪水 风 险无 法 定 量 ， 这 是 水 文站 资 料 系列长度 明显不 足导致 的 ； 严 格的概 率理 论在 水 文学 科 中的应用是 有条 件 的 ， 即水 文 站获 得 的洪 水 数 据 可 以认 为 是 同分 布 的 独 立 随 机 变 量 ； 真 正 的 洪 水 ， 特别是 特 大 洪水 ， 一般 很 难 满 足 上 述最 简 单 的 假 设 ； 由于洪水 风 险率 计算 的需 要 ， 工 程 师必 须设 置 最 简单 的假 设来计 算洪水 的重现期 ； 为 了补偿 这个 问题 的严重漏 洞 ， 一 些水 文学 家相信 应 该 可 以通 过提 高理论 模型 的数学严谨 与精 确程度来 不断加 强结果 的 可信度 。 我 国于 2 0世 纪 6 0年代 开 始 采用 P一1 1 I 型 曲线 ， 新规 范规定仍 继续 采 用此 线 型 。实际 上 ， 任 何线 型都 具有假 定性质 ， 都 只能 起 曲线 板 的作 用。经 过 多年 实 践证 明 ， Pm型 曲线 基本 能够 符 合 中国 国情 ， 但在 洪 水变差 系数 c， 较 大的地 区 ， 它外延 所得 出的万 年一 遇 洪水 的准确度 就会遇 到很大 的问题 。 牧 稿 日期 ： 2 0 0 9一l1一j 7 作者简 介： 张 君， 女 ， 硕士研 究生， 主要从 事水 更水利计算方面的研 究 2 4 人 民 长 江 因此人们 需要切 实可行 的手段 改善频 率计算 中的 种种 问题 ， 古 洪水研 究 的 出现 在某 种 程度 上 恰 恰 满足 了这 种需要 ， 令人们 耳 目一 新 ， 获得 了新 的启发 。 2 古洪水的定义及研究区域 2 1 古洪水 的定义 古 洪 水 的最 初 定 义 ， 是 指 自第 四 纪 全 新 世 以来 ( 大 概距今 1万 年前 ) 至可 考 证 的历 史 洪 水 期 以前 这 一 时期 内发 生 的大洪 水 。其 实 ， 古洪 水 水 文学 的基本 原理可 以应用于任 何一个 地质 时问段 。然而 大多数 人 们 感兴趣 的洪水 灾害 期一 般 被 限定 在 过去 的1 0 0 0 0 a ( 全新世 以来 ) 。在此 以前 ， 全 球 主要 的 气候 变化 引 发 的洪水生 成 条 件 和地 质 条 件 的变 化 与 现 在 有很 大 差 异 。 然而 多数人对 此 定 义 的理 解 过 于狭 隘 。B a k e r 认 为古洪水 是过 去发生 过但 未 被 记 录 的洪 水 ， 既未 被 河 道 观测站 也未被 人类其 他 的间接观察 或量测 手段所 记 录 。古 洪水 与历 史 上 观 测 阶段 发 生 的 洪 水 既 有 联 系又有 区 别 ， 它 们 都 被 命 名 为 “ 历 史 洪 水 ” 。总 的 来 说 ， 古 洪水是通 过洪水 留下 的沉积记 录来定 义 的 ， 这种 洪水沉 积物可 以被长 期保存 下来并 可 以在 之后进 行分 析。例如， 尽管发生在近期但较偏远地区的一场洪水 ， 既没 有测站 的观测记 录也 没有 人 类 的观 察 记 录 ， 也可 以称 之为古洪 水 。这 是 因为这场洪 水 的量级重 建用到 了地 质学 的证 据 。 2 2古洪水的研究区域 古洪水 研究技 术 目前 已经在 世 界 各地 逐 渐普 及 。 国际上具有 代表性 的 回水 区沉 积物及古 洪痕指 标研究 区域 如下 ： 美 国德 克 萨斯 州 西部 和 中部 ， 美 国西 南部 ， 内华 达 山脉 东坡 ， 哥伦 比亚 河 ， 克 罗拉 多河 ， 阿 巴拉 契 亚 山脉 中部 ， 内盖夫 ( 西南 亚 巴勒 斯 坦南 部一 地 区 ) 沙 漠 ， 澳大利 西北部 、 中心 北部 、 东北 部 、 中部 和东 南 部 ， 玻 利维亚 ( 拉 丁 美洲 ) ， 加 拿 大 东部 、 中部 、 西 部 ， 法 国 东南部 ， 希腊西北 部 ， 印度 中部 和西北 部 ， 以色列南 部 ， 日本 ， 纳 米 比亚 ， 秘鲁沿 海地 区 ， 南非 ， 西班 牙中部 和东 北 部 ， 泰 国 ， 英 国 。 我 国的古洪 水 研究 是 从 2 0世 纪 8 0年 代 开 始 的 ， 主要在 平流沉 积物水 位法进行 古洪水 研究 方面做 了大 量 的研 究工作 。最显 著 的成 就是在 长江 三峡设计 洪水 以及黄 河小 浪 底 设 计 洪 水 中的 应用 。在 长 江 三 峡古 洪水 研 究 中， 获 得 了发 生 年 代 为 ( 2 4 0 02 9 5 ) a B P的 3场 大洪水 ， 由此确 定 I 8 7 0年 洪水 仍为 首项 洪 水 ， 从 而使其 重现期 由原定 的 8 4 0 a 延 展至 了 2 5 0 0 a 。 在黄 河小浪底 水利枢 纽 的古洪 水 研 究 中 ， 按 古 洪水 平 流 沉积 指 标 体 系 ， 在 对 工程 建设 有 实 际 意 义 的 3 0 0 0 a B P以内， 发生在 2 3 6 0 a B P的大洪水 ， 其流量 已超过 1 8 4 3年 历史调 查洪水 。另外 ， 我 国 的古洪 水研 究 工作 还 先后在 红 水 河 阶 地 、 淮 河 响 洪 甸 水 库 、 南京 江北 地 区 、 海河 岗南 黄壁庄 水 库 、 沁河 河 口村 水库 、 雅 鲁 藏 布 江藏木水 电站 、 汾 渭 盆 地 、 黄河 上 游 河 段 等 地 广 泛展 开 。在 大量研 究 的基 础 上 ， 总 结 了 我 国古 洪 水研 究 中 平 流沉 积物 的野外识 别和 实验分 析判 别体 系和判 别指 标 ； 并且 依据 野外调 查 采集 的多 类 沉积 样 品 的粒 度 分 析 成果 及其粒 度结 构 的差 异 ， 利 用 洪水 沉 积水 深 与 洪 水粒度结构的关系， 确定古洪水水位 ， 这项研究成果得 到 国际学术 界的公认 ， 并 由多 国科学 家引用 。 3 古洪水的作用 3 1 古洪水在极值洪水分析中的作用 洪水风 险估计 是对将 来可 能发生 的极值 洪水 进行 概 率 预 报 ， 极 值 洪 水 风 险 等 于 洪 水 产 生 的 负 面结 果 ( 通 常与洪 水 量 级 有 关 ) 乘 以洪 水 发 生 的概 率 。为 了 得到 可靠 的风险分 析结 果 ，必须保 证 预测 方法 的合 理 性 和现实 可行性 。而这 两者 的完美 统一通 常 只在小量 级 的常见洪 水 中得 以实 现 ， 因 为这 样 的洪 水 容 易被 河 道测站所记录 ， 但正是 由于极值洪水的罕见性 ， 通过常 规 手段获 得的 实测资 料不具有 充 分的代 表性 。提高极 值 洪水估计 可靠 性 的一个可行 途径 就是 获得过 去发生 过 的极值 洪水 的证据 ( 古洪水 水 文学 ) 。 在 欧洲 ， 利 用古 洪水 进 行 洪水 危 险 性评 价 的研 究 已取得 了一些 进 展 。例 如 G e r a r d o B e n i t o等 在 欧 洲委 员 会基金 项 目 S P H E R E的 资 助 下 发展 了一 套联 合 利 用古洪 水和历 史文献 洪水 数据进 行洪 灾风 险估计 的方 法 ， 如 图 l 所示 。而我 国运 用古 洪 水资 料进 行洪 水 风险分 析 的研 究较 少 。马建 明等根据 我 国历 史文 献 中 的水 灾史料 记 载 ， 采 用 “ 分 县定 级 、 因 素 权 衡 、 指 标 连 续 ” 的史料量 化原则 ， 揭示 了区域 洪水灾 害风 险 。 利用古洪水重建历史洪水信息 ， 大大延长了历史 洪水 记录 的时 间序列 。且 由于 古洪 水 历 史跨 度 大 ， 气 候变 化 因素也反 映在 洪 水信 息 中 ， 由此得 出 的洪水 频 率分 析成果 比传统 的极 端洪水 概率分 析更 准确 。这种 方法 增强 了对 于气候变 化背景 下洪 水频率 和洪水 量级 的认识和理解， 然而在当前的大部分洪灾风险模型中， 往往 缺少对 气 候 变 化 的考 虑 。 因此 利 用水 灾史 料 和古 洪水 方 法 进 行 洪 灾 风 险评 价具 有 光 明 的应 用 前 景 。 3 2古洪水在 设计 洪水 中的作用 在水 文计算 中， 利 用 实 测洪 水 系 列 对 总体 参 数进 第7期 张 君 ， 等： 论古洪水研 究在工程水 文中的作用 2 5 行估 计并据此 将频率 曲线 外延 ， 以推求 各 种 设计 频 率 的设计 洪水是 频率计 算 中的基本方法 。如 果参数估 计 不可 靠 ， 曲线 外延就 不会合理 ， 这将使 估计 的设 计洪 水 数据 偏大或偏 小 。前 者会导致 投 资增 大 ， 造成 浪 费 ； 后 者会 降低工程 的安 全性 ， 有可 能造 成 巨大灾 害 。 为 了 增加 洪水 系列的代表 性 ， 使频 率 曲线 的外延 多些依据 ， 实践 表明应 在洪水频 率计算 中考虑历 史洪水 和古洪 水 的作 用 ， 这样 对减少抽 样误差 ， 使计算 成果趋 于更 合理 和相对稳定 。 洪水地貌分析 卜 一 古承文学分桥 I叫 历史档案分析 1 气候与水文联系 醑翥 H 羹 嘉 虿 应 用 数 学 家f I 洪 水 频 率 分 析 终极使用者 群 众防护 、 水闸板、 地瘦用策划者 图 1 阐 述 S P HER E方 法 的流 程 一 些数据 的误差 ， 例 如 间接 估计 流 量 的 不确 定性 及洪 水 系列 的不稳定 性 ， 对古 洪 水 和实 测数 据 都 有影 响 。B l a in e y等人 研 究 认 为 ， 大 多 数 古 洪 水 数 据 随 着记 录长度 的增 加 ， 误 差 相 对于 实 测资 料所 带 来 的典 型误 差都可 以被忽略 。费永法 研究认 为实测 系列 中加 入 历史洪水 的重现期越 长 ， 设计 值就越 接近真 值 ， 均方 差就 越 小 ， 亦 即 设 计 洪 水 成 果 就 越 稳 定 ， 精 度 就 越 高 。 。另外 ， 詹道 江 、 谢 悦 波等 人 的 研究 证 明加 入古 洪水 资料后 的设计洪 水成果 与无古洪 水资料 的相 同资 料 系列所得设 计洪水 成 果相 比较 ， 从 参 数 区域 协 调平 衡规 律上更符 合区域 特性 ， 成 果更合理 ， 并且能 较大地 降低设 汁洪水 的抽样误 差 ； 古 洪水流 量的 固定误 差在 3 0 以内 ， 随机 误差 在 4 0 以 内时 ， 都 能 降低 设 计洪 水的抽样误 差 ， 这 一 研究 成 果 在我 国几个 重 要 的 水 利工程 中得 到验证 。 凶此 ， 结 合 实 测 资 料 ， 分 析 历史 洪 水 及 古 洪 水 资 料 ， 不但可 以为重要 水 利工 程 的洪 水设 计 合理 提 供依 据 而且还 可以验证 已建成水 利工程 的安全可靠 性 。更 重要 的是 ， 古 洪水研究 是通过 寻觅古代 洪水沉 积物 ， 运 用 多学 科 知识 和 c 新技 术 测 定 、 确 定第 四纪 全 新世 几千 年 以来 的特大洪 水 ， 或 者借 以鉴 别 已调查 或 考证 到的特大洪水的重现期 ， 以延长系列 、 增强代表性 ， 从 理论 上解决加 长考证 期 的问题 ， 达 到 设计 成 果稳 定 的 目的。 3 3 古洪水在检验 P MP P MF成果中的作用 从广义上 讲 ， 洪水 是水 文气象过 程 ， 洪 水的频率 可 能受 到气候 变 化 的影 响 。人 们 已经 开 始尝 试 将 水 文气 象信息 结 合 到 洪 水 频率 分 析 中去 ， 然 而 ， 厄 尔 尼 诺一南 方涛动 等气候 变化 因子很大 程度影 响着年 间洪 水发 生频 率 ， 这 就 违 背 _年 洪 水 之 间相 独 立 的假 定 。因此 ， 水 文资料联 合 机构 咨 询委 员会 指 出 ： “ 洪水 信息 的系列要 具有可 靠性及代 表随机 均匀事件 的时 间 样 本 。然而 ， 随着气候 、 植被 、 流域情 况的变化 ， 这些 因 素将 会显 著地改 变洪 水 的响 应 ， 一些 很 长 的古 洪 水记 录的洪 水 特 征 在 各 期 的 不 同 洪 水 频 率 可 以证 明 这 占 ! 。 另外 ， 美 国国家研 究 委 员会 声 明大 坝安 全 应提 倡 物 理证据 的分析 ， 并指 出极值 古 洪水 的地 层 学 和地 质 年代 学证 据说 明了什 么量 级 的洪 水 可 以 发生 ， 这些 洪 水 资料应该 被用 于 沦证 没计大 坝安全 的可能最大 洪水 值 ( P MF ) 是 否可信 以及它会 不会无故 偏大或偏 小 。 。 我 国学 者 王 国安 提 出 了两 条 重 要 水 文 定 律 “ 。 其 中之一 是非常 暴雨 洪 水古今相 似定律 ， 阐明在 一个 特定 流域 内 ， 凡是 在 历 史 上 ( 距今 3 0 0 0 a以来 ) 发生 过 的特大 暴雨 洪 水 ， 在今后 也一 定会发 生 以长江三 峡 特大洪 水为例 ， 经古洪水 调查 和历史洪 水调 查 ， l 8 7 0 年 洪水 为三峡近 2 5 0 0 a以来 的最 大洪 水 ， 而 l9 8 1年 长 江特大 洪水与之 成 因一 致 ， 均 为强 大 的西 南低 涡 系 统 造成 的。另外一 条 是暴 雨 与洪 水 极值 定 律 ， 即在 一 特 定流域 或站点 对 暴雨 洪水 的观 测 、 考 证 年 限愈 长 ， 则 获得 的极大值越 有可 能接近 于 自然 的真实情况 。这 条 定律是 用 历 史 特 大 暴雨 洪 水 资料 和 P M P P MF进 行 比较 的理论基 础 ， 也 是 利用 特 大历 史 洪水 暴 雨模 拟 法 推求 P M P的物 理 依据 之 一 。而古 洪 水 正 是 长期 而 真 实 的大 洪水物 证 。由此 可 见 ， 古洪 水在 工 程 中有 检 验 P MP P MF合 理性 和作 为比照 依据 的作用 ： 4 小结与展望 4 1 小 结 古洪 水水文学 是利用 地质学 的证据 及其他各学 科 方 面 的技 术重现 大洪水 的量级 及频 率 的科学 。在 过去 的 3 0 a问 ，占洪 水水 文学 显现 出了多 门科学及 多门技 术高 度相 关 的特 点 ，并随着世 界范 围洪 水灾 害 的加剧 和极端 水文事件 频率 的增 加 ， 促 使 古洪 水水 文学有 了 很 多新 的发展 。由于古 洪水数据 降低 了长重现期 洪水 估 计 的不确定性 ， 因此 在 洪水 频 率 分析计 算 及洪水 风 2 6 人 民 长 江 2 O 1 0年 险分 析方 面起 到重 要 作用 。 另外 ， 它 在 分 析气 候 变 化 规律 和成 因方 面也 起到 了举 足轻 重 的作 用 ， 在 工 程 设 计 中验证 P MF ( 可 能 最 大洪 水 ) 设 计 成 果 的合 理性 方 面发 挥 了效应 。 但 它作 为发展 中的一 门新兴 科 学 ，古洪 水在 发 展 的道路 上 也 不 可避 免 地 遇 到 一 些 困难 。这 些 困难 包 括 ： 估计洪水年代的不准确； 重建洪水流量的误 差 ； 在洪水频率分析计算方面， 缺乏强有力的能结 合古洪 水数据 的统计 学方法 ； 在 气候 变迁 与不 平 稳 性方 面的研究 还不足 。 以上这 4方 面 的现实 问题是 常 规洪 水水文学 与古洪 水水 文学共 同面对 的 。 4 2 展 望 古洪水水 文 学 的研 究 已经 应 用 于 世 界 的 几 个 区 域 。这些地 区包括美 国西 南部 、 澳大利 亚北 部和 中部 、 印度 、 以色列 和南非 。一些 古洪 水 的工 作在 西班牙 、 中 国 、 希腊和 日本也有 进行 。很显 然 ， 古 洪水研 究 的应 用 主要 是在 半 干旱 地 区和 季 节 性 热 带 区 域 或 亚 热 带 区 域 ， 在湿润 的温和 区应用也 同样 有可 能 ， 古洪 水研究 潜 力 可以扩展 到全世 界 的很 多地 区 以及 部分重 要 的全 球 实验 中。 古洪水信 息 的收集 、 综 合 、 分 析 的方法基 本达 到高 水平 的科学 可信度 ， 它 能够 并 且 应该 与 传 统 的实 践 领 域 融为一体 。古洪 水在 我 国的研 究 方 法 日臻 成 熟 ， 新 的 水利水 电 工程 设 计 洪 水计 算 规 范 中也 加 入 了古 洪水 的 内容 。因此 ， 它在工 程设 计 、 防洪 减灾 、 气 候 变化 、 地质学 发展 等方面 的前景 不容小 视 ， 古 洪水 的科 学价值 和社会 价值 必将进 一步显 现 。 参 考文献 ： 1 水利部 水利水 电规划设计 总院 全 国防洪规 划 Z 2 0 0 1 ， 3 6 ： 9 0 2 水利部 国际合 作与科技 司， 洪灾特征的 变化 D B O L h t t p ： W WW ch in a wa t e r n e t c n g p w y h f lly g lA ckVie w a s p? Ar t ie le lD = 2 2 0 6 l 3 K e l e m s ， V S t a t i s t i cs a n d P r o b a b i l i t y ： Wr o n g R e me d i e s f o r a C o n f u s e d H y d r o l o g i c Mo d e l e r C E d i t e d b y V B a r n e t t a n d K F T u r k ma n S t a t is t ic s f o r t h e E n v ir o n me n t 2：W a t e r Re la t e d I s s u e s L o n d o n： J o h n W ile y a n d S o n s ，1 9 9 4： 3 4 53 6 6 4 王 国安 可能最大暴雨和洪水计算原理与方法 M 北京 ： 中国水 利 水 电 出 版 社 1 9 9 9 5 B a k e r ，V R P a l e o f l o o d h y d r o l o g y a n d t h e e s t i m a t i o n o f e x t r e m e flo o d C E d it e d b y E l l e n E Wo h 1 I n l a n d flo o d h a z a r d s ：H u m a n ， r ip a ri a n，a n d a q u a t ic c o mmu n it ie s C a mb r id g e o f Un it e d Kin g d o m ： CAMB RI DGE UNI VERS I TY P RE S S，2 0 0 0 3 6 0，3 6 93 7 0 6 B a k e r ， V R ，R o b e rt H We b b ， P K y l e Ho u s e T h e S ci e n t i f i c a n d S o ci e t a l V a l u e o f P a l e o flo o d H y d r o l o gy C P K y l e Ho u s e ，R o b e r t H W e b b Vict o r R B a k e r Da n ie l R L e v is h An e ie n t F lo o d s 7 8 9 1 O 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 Mo d e m Ha z a r d s P r in cip le s a n d Ap p lica t i o n s o f Pa le o f lo o d Hy d r o lo g Y W a s h in g t o n，DC：Ame r ica n Ge o p h y s ica l Un io n，2 0 0 0 B a k e r ，VR P a le o fl o o d h y d r o lo g y：Ori g in， P r o g r e s s ， P r o s p e ct s J G e o m o r p h i c ， 2 0 0 8 ， 1 0 1 ： 57 詹道江， 谢悦 波， 杨玉荣 中国的古洪 水研 究 c 朱光 亚， 周光 召主编 中国科学技术文库 天文学、 地球科 学 北 京： 科 学技 术 文 献 出版社 1 9 9 8 谢悦波， 杨 玉荣， 王辉 三峡 河段 古洪水平流沉积指标体 系 J 人 民 长 江 ， 1 9 9 9， 3 0( 8)： 46 谢悦 波， 王井泉 ， 李里 2 3 6 0 a B P古洪水对 小浪底设计 洪水的作 用 J 水文 ， 1 9 9 8 ， 1 8 ( 6 ) ： l8 2 3 G e r a r d o B e n it o，Mich e l L a n g ，Ma r ia n o Ba r r ie n d o s e t a 1 Us e o f S y s - t e ma t ie，Pa le o f lo o d a n d Hi s t o r ic a l Da t a f o r t h e I mp r o v e me n t o f F lo o d Ris k Es t ima t io n J Re v i e w o f S ci e n t if ic Me t h o d sNa t u r a l Ha z a r ds ， 2 0 0 4，31：6 2 3 6 4 3 马建明 成都平 原岷江流域 水灾风险分析 信息 系统 D 北京 ： 中国水利水电科 学研究院 ， l9 9 7 黄大鹏， 刘闯， 彭顺风 洪灾风险评价 与区划研 究进展 J 地理 科学进展 ， 2 0 0 7， 2 6 ( 4 ) ： ll 一 2 6 J B B la in e y，RH We b b，M E Mo s s a n d e t c ，B ia s a n d I n - f o r ma t io n Co n t e n t o f P a le o fl o o d Da t a in F lo o d F r e q u e n cy An a ly s is c E d i t e d b y P K y l e H o u s e ， R o b e r t HWe b b ， V i ct o r RB a k - e r ，D a n ie l RLe v i s hAn cie n t F lo o d s ，Mo d e r n Ha z a r d s - P r in cip le s a n d Ap p lic a t i o n s o f P a le o fl o o d Hy d r o lo g y W a s h in g t o n，DC：Ame r i ca n Ge o p h y s ica l Un io n2 0 0 0 1 61一l 7 4 费永法 历史特 大洪水对设计 洪水频率 曲线参数及设 计值的影 响 J 水 力发电学报 ， 1 9 9 9， ( 4 ) ： 4 5 5 0 詹道江， 谢悦波 古洪水研 究 M 北京 ： 中国水利水 电出版社 ， 2 0 0 1 谢悦波， 刘晓风 ， 王平， 等 加入 古洪水资料后的设计洪水成果合 理性分析 J 河海大学学报 ， 2 0 0 0 ， 2 8 ( 4 ) ： 81 2 Ke l ly T Re d mo n d，Ye h o u d a E n z e l a n d P Ky le Ho u s e a n d e t c Clima t e Va ri a b ilit y a n d Flo o d F r e q u e n cy a t De ca d e s t o Mille n n ia l T i me S ca le s c P K y l e H o u s e ，Ro b e r t HWe b b ，V i ct o r R Ba k e r ，D a n ie l RL e v is h An c ie n t F lo o d s ，Mo d e r n Ha z a r d s - P r in - ci p l e s a n d Ap p l i ca t i o n s o f P a l e o flo o d H y d r o lo g y Wa s h i n g t o n ，D C： Ame r ic a n Ge o p h y s ica l U n io n2 0 0 0： 2l 一4 6 张建云 气候 变化对水的影响研究及其科学问题 J 中国水利 ， 2 0 0 8， ( 2 ) ： l41 8 US Wa t e r Re s o u r c e s Co u n cil Gu id e lin e s f o r d e t e r min in g fl o o d flo w e q u e n e y s u S I n t e r a g e n cy A d v C o m m，Wa t e r D a t a ， Hy d r o 1 S n b co mm Bu lle t in 1 7 B，W a s h in g to n，DC，1 9 8 2 Na t io n a l Re s e a r ch C o u n c il S a l t y o f d a ms ：fl o o d a n d e a rth q u a k e crit e r i a s Wa s h i n g t o n ， DC： A ca d e my P r e s s ，1 9 8 5 王国安 水文 定理、 定律 和假说初探 M 郑 州： 黄河 水利 出版 社 。 2 0 0 2 水利部 S L 4 42 0 0 6水利水 电工程 设计 洪水计 算规 范 s 北 京： 中国水利水电出版社 ， 2 0 0 6 ( 编辑 ： 常汉生) ( 下转第 5 7页 第 7期 杨 云 浩 ， 等 ： 糯 扎 渡 水 电站 厂 房 区 三维 地 应 力 场 反 演 分析 5 7 7 8 9 1 O 版 社 ， 1 9 9 9： 3l43 2 2 刘宁 朱 维 申 ， 辛 小 丽 双 江 口水 电站 初 始地 应 力 场 反 演 回 归 分 析 j 山东大学学报 ( 工学版) ， 2 0 0 8 ， 3 8 ( 6 ) ： l2 l l2 6 谷艳 昌， 郑东健 ， 郭航 忠， 等小湾水电站坝址区三 维初始 地应力 场反演回归分析 j 岩土力学 ， 2 0 0 8 ， 2 9 ( 4) ： lO 1 51 0 2 0 吴家龙 弹性 力学 M 北京 ： 高等教育出版社 ， 2 0 0 1 ： l8 2 2 李莉， 何江达， 林正伟 ， 等 糯扎渡水电站地下厂房初始地应力场 1 2 研 究 J 红水河 ， 2 0 0 3 2 2 ( 4) ： 2 83 2 张欣 ， 李术才， 李树忱 考虑 天然渗 流场影响的地 应力场反演回 归分析及应用 J 山东大学学报 ， 2 0 0 8 ， 3 8 ( 4 ) ： 5 7 6 2 付成华 ， 汪卫明， 陈胜宏 ， 等 溪洛渡水电站 坝区初始地应力场反 演分析研究 J 岩 石 力学与工 程学报 ， 2 0 0 6， 2 5( 1 1 ) ： 2 3 0 5 2 3 l2 (编辑 ： 郑 毅 ) I nv e r s io n a n a ly s is o f 3 D g r o u n d s t r e s s fi e ld in p o we r h o us e a r e a o f Nuo z h a du Hy dr o p o we r S t a t io n ba s e d o n r e g r e s s io n a na ly s is YANG Yu nh a o 一。 XU W e i y a 一 NI E W e i pi n g 。 ( 1 K e y L a b o r a t o r y o f Mi n i s t r y o f E d u ca t i o n f o r G e o me ch a n i cs a n d E mb a n k me n t E n g i n e e r i n g，Ho h a i Un i v e r s i t y，N a n j i n g 2 1 0 0 9 8， C h i n u： 2 R e s e a r ch I n s t i t u t e o f G e o t e ch n i ca l e n g i n e e r in g，H o Ha i Un i v e r s i t y，N a n j in g 2 1 0 0 9 8，C h i n a) Ab s t r act： Ba s e d o n t h e g e o lo g ica l d a t a a n d me a s u r e d da t a o f ins it u s t r e s s in p o we r h o u s e a r e a o f Nu o z h a du Hy d r o p o we r St a t io na g e n e r a liz e d 3D g e o lo g y mo d e l is e s t a b lis h e dTh e s t r e s s r e g r e s s io n a na ly s is me t ho d is s e le ct e d f o r in v e r s io n a na ly s is a f t e r a n a ly z ing t h e a d v a n t a g e，d is a dv a nt a g e a nd a p p lica b ilit y o f e x is t e d me t h o d s Ba s e d o n t h e pr in cip le o f s t r e s s r e g r e s s io n a n a 1 y s is a nd wit h t h e a id o f fi n it e dif f e r e nt ia l pr o g r a m FLAC3 D，t he t ect o n is m s imu la t io n s a r e co mp a r e d u nd e r t h e co nd it io n o f co n s id e r in g s t r e s s b o u n da r y co n dit i0n a n d dis pla ce me n t co n dit io n a n d it is d e t e r min e d t h a t t he t e ct o n is m s h o uld b e s imu la t e d u nd e r d is p la ce me n t bo un d a r y co nd it io n s Ta k in g t h e lo w g r o u n d s t r e s s in t h e a r e a in t o a cco u nt a n d t hr o ug h t r ia l ca lcu la t io n，t h e dis pla ce me nt b o u mt a r v v a lue s a r e d e t e r mine d f o r t he s imula t i on o f v a r io u s t e ct o n is ms Th r o u g h s imu la t io n a n a ly s is ， t h e f u n d a me n t a l s t r e s s f i e ld s co r r e s p o n d i n g t o e a ch i n d iv id u a l f a ct o r w h i ch co n t ri b u t e t o t h e f o r ma t i o n o f ins it u s t r e s s fi e l d ( s u ch a s g r a v i t y a n d g e o lo g y t e ct o n is ms )a n d t h e s t r e s s a t me a s u r i n g p o i n t s t o co n s t r u ct s a mp l e s d a t a f o r r e g r e s s io n a n a l y s is a r e o b t a i n e d T h e n ，a l in e a r mu l t iple r e g r e s s io n r e la t io n s h ip amo n g t h e me a s ur e d in s it u s t r e s s ， ma l r e g r e s s io n co e f f icie n t s a r e f o u n d u s in g le a s t s q u a r e d me t ho d g r a v it y s t r e s s an d v a r io u s t e ct o n ic s t r e s s e s is bu ilt a n d t h e o p t i Wit h co mp a r is o n o f t h e me a s u r e d d a t a a nd t h e a n a ly s is r e s u lt s o f r e g r e s s io n a n a ly s is，it is f o u n d t ha t t wo r e s ult s a r e clo s e in p ri n cip le s t r es s a nd o r ie nt a t io n a n d t h e v a lue e r r o r is t o le r a b leTh e la w o f g r o u nd s t r e s s f ie ld b y r e g r e s s io n a n a ly s is is b a s ica lly in a cco r d a nce wit h a n a ly s is r e s u lt b y me a s u r e d d a t a，which s ug g e s t s t ha t t h e ca lcu la t e d s t r e s s fie ld ca n b e a p p lie d t o t