地球物理学论文_基于Copula函数的汉江流域水

文章目录

1 资料与方法

1.1 研究区域与数据来源

1.2 研究方法

    1.2.1 标准化径流指数(SRI)

    1.2.2 水文干旱识别

    1.2.3 构建干旱特征变量边缘分布

    1.2.4 基于Copula的两变量联合分布函数

    1.2.5 重现期计算

2 结果与分析

2.1 水文干旱事件识别

2.2 单变量边缘分布

    2.2.1 干旱特征变量的边缘分布模型确定

    2.2.2 干旱特征变量间的相依性度量

2.3 干旱特征变量二维联合分布

2.4 干旱特征变量二维联合概率分布

2.5 干旱特征变量二维重现期

3 讨 论

4 结 论

文章摘要:研究汉江流域水文干旱风险及驱动因素,为区域干旱预警和水资源管理提供参考。选用1964—2016年汉江流域白河、黄家港和沙洋3个水文站逐月实测径流资料,采用标准化径流指数SRI进行水文干旱分析,基于游程理论进行干旱特征变量识别,运用Copula函数计算干旱特征变量之间的联合累积概率,分析了联合重现期和同现重现期。结果表明:(1)在1964—2016年,白河站共发生水文干旱事件54次,干旱发生频繁但旱情较轻;黄家港和沙洋站分别发生干旱事件34,32次,发生频次相对较少但旱情较重,旱情总体呈现从上游向下游加重的趋势;(2)随着干旱特征变量值增大,联合累积概率值也增大,但增大趋势变缓;(3)两变量重现期随着单变量取值增大而增大,但在相同增幅情况下,同现重现期的增幅要明显高于联合重现期;(4)当白河站干旱历时和烈度达到最大时,水文干旱事件的联合重现期为50 a左右,同现重现期为1 600 a左右,黄家港与沙洋站呈现出与白河站大致相同的趋势;(5)人类活动是1991年以来汉江流域径流减少的主要原因,对白河和沙洋站径流变化的贡献率分别为59.6%和69.2%,是汉江流域水文干旱加重的主导因素。研究显示汉江流域下游旱情较上游重,且持续受人类活动影响,应增强变化环境下区域干旱风险应对能力。

文章关键词:水文干旱,标准化径流指数,Copula函数,游程理论,干旱重现期,汉江流域,

项目基金:国家重点研发计划项目(2016YFC0401005,2016YFA0601703),国家自然科学基金项目(52009065),