目前设计洪水地区组成的研究均基于水文一致性假设,考虑非一致性条件下的设计洪水地区组成显然更符合当今变化环境大背景下的实际情况,对于基于一致性假设而规划的水库防洪规则及汛限水位的设计方式亦理应做出相应改变。本文建立了非一致性的设计洪水地区组成计算方法体系,并以其为输入,将其应用至水库汛限水位的拟定及防洪调度研究中。为将非一致性考虑到地区组成中,首先根据变异诊断系统对序列进行变异识别,将非一致性序列以变异点为界划分为两个子序列,然后将基于传统分布的条件概率分布模型与传统的地区组成及Copula函数等计算方法耦合,提出了考虑非一致性条件的设计洪水地区组成计算方法。然后根据其结果,建立水库模拟调度模型,重新拟定设计断面的防洪调度规则和汛限水位,并对其风险及效益进行分析。应用于安康水库,主要成果有以下几点:(1)应用变异诊断系统对上游石泉分区、石-安区间分区及下游安康设计断面的洪峰序列非一致性进行综合分析。经初步诊断、详细诊断及综合诊断等步骤,3个区域洪峰序列一致性均遭到破坏,结果表明3个区域均为跳跃变异,变异年份分别为1990年、1987年和1985年。(2)在P-III分布、Weibull-3分布、LN-3分布及Gev分布等4中线型的优度检验中,基于P-III分布的条件概率分布模型最优,估计条件概率分布模型的参数,计算得到了石泉、石-安区间及安康3个分区不同频率下天然设计洪水。(3)提出考虑非一致性设计洪水地区组成的计算方法,求得1种典型组合、2种同频率组合、2种条件期望组合及1种最可能组合,共6种地区组合形式,对比各组合计算结果获得以下结论:a.最可能组合为统计意义上的最可能值,在洪水区间入流比较大的区域,典型组合洪水接近最可能值,此区发生的洪水有很大概率是对防洪不利的典型类型;b.在此区域中,当上游与设计断面同频率时,相应的区间值超过了它的期望水平,更多的考虑了区间水量;c.将非一致性方法与地区组成计算方法耦合是一条考虑非一致性条件设计洪水地区组成计算的新途径。(4)建立安康水库模拟调度模型,以不同组合形式下经石泉水库调蓄影响的安康入库洪水为输入,经过试算比较得到安康水库新汛限水位为324.8m,其风险率评估为0.0123‰,低于水库校核风险率0.1%‰。