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基于非对称Archimedean Copula的三变量洪水风险评估

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水科学进展 2016年第5期27卷 763-771页

作者：陈子燊黄强刘曾美中山大学水资源与环境系广东广州510275 华南理工大学水利水电系广东广州510640

分析洪峰、洪量和历时三变量联合分布与风险概率及其设计分位数,为水利工程规划设计和风险评估提供参考依据。以珠江流域西江高要站52年洪水数据为例,采用非对称阿基米德M6 Copula函数与Kendall分布函数计算三变量洪水联合分布的"或"重... 详细信息

分析洪峰、洪量和历时三变量联合分布与风险概率及其设计分位数,为水利工程规划设计和风险评估提供参考依据。以珠江流域西江高要站52年洪水数据为例,采用非对称阿基米德M6 Copula函数与Kendall分布函数计算三变量洪水联合分布的"或"重现期、"且"重现期和二次重现期及其最可能的设计分位数。结果表明:"或"重现期的风险率偏高,"且"重现期的风险率偏低,二次重现期更准确地反映了特定设计频率情况下三变量洪水要素遭遇的风险率;按三变量"或"重现期或三变量同频率设计值推算的洪水设计值偏高,以最大可能概率推算的三变量洪水要素的二次重现期设计值可为防洪工程安全与风险管理提供新的选择。

关键词：洪水风险评估非对称Archimedean Copula Kendall分布函数二次重现期三变量洪水要素设计值

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珠江流域干旱时空变化的经验诊断分析

中山大学学报（自然科学版） 2020年第4期59卷 33-42页

作者：陈子燊中山大学新华学院广东广州510520 中山大学地理科学与规划学院广东广州510275

根据1961~2011年珠江流域多时间尺度标准化蒸散发指数(SPEI),应用旋转经验正交函数分解、趋势和突变检验、小波谱与小波全域相干谱分析等方法,分析珠江流域该时期干旱空间分布与时间变化特征。结果显示:1)干旱空间分布与时间变化差异明... 详细信息

根据1961~2011年珠江流域多时间尺度标准化蒸散发指数(SPEI),应用旋转经验正交函数分解、趋势和突变检验、小波谱与小波全域相干谱分析等方法,分析珠江流域该时期干旱空间分布与时间变化特征。结果显示:1)干旱空间分布与时间变化差异明显,20世纪70年代以来干旱发生事件持续增多,21世纪以来珠江流域中旱、重旱事件、干旱历时和强度都显著加大,秋旱尤为突出;2)根据SPEI的REOF时空分解,可将珠江流域划分成6个空间模态,其载荷中心分别位于的东江流域、桂北、桂东南、桂西南、黔南和滇东,各分区普遍存在干旱趋势,其中黔南和滇东干旱趋势显著,已成为珠江流域的干旱中心;3)6个分区的干湿变化具有2~8 a的厄尔尼诺变化的振荡周期,部分分区显示与太阳黑子活动关联的11 a及22 a变化周期,各个分区对ENSO事件的响应存在显著差异。

关键词：珠江流域标准化降水蒸散量指数干旱时空变化旋转经验正交函数小波分析小波全域相干谱

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基于两个致灾因子的治涝标准研究

水力发电学报 2011年第3期30卷 39-44,49页

作者：刘曾美陈子燊中山大学水资源与环境系广州510275 华南理工大学水利水电工程系广州510640

涝灾的致灾因子有涝区暴雨和承泄区水位,故不能仅用设计暴雨标准来描述治涝标准。构建的基于两个致灾因子的治涝标准分析方法,首先采用Copula函数构建其联合分布,用联合概率密度描述其遭遇的机率,再基于联合分布提出治涝标准的分析方法... 详细信息

涝灾的致灾因子有涝区暴雨和承泄区水位,故不能仅用设计暴雨标准来描述治涝标准。构建的基于两个致灾因子的治涝标准分析方法,首先采用Copula函数构建其联合分布,用联合概率密度描述其遭遇的机率,再基于联合分布提出治涝标准的分析方法。并以位于广东省连江中上游的阳山涝区和位于珠江河口区的坦洲涝区为实例对比分析。结果表明,①阳山涝区的暴雨与外江水位遭遇可能性较大,不超过十年一遇的暴雨,遭遇同频率外江水位的机率最大,对十年一遇以上暴雨,最大遭遇机率的外江水位重现期低于暴雨重现期;坦洲涝区的遭遇可能性较小,各重现期暴雨的最大遭遇机率的外江潮水位重现期均不超过2年一遇。②对同一设计暴雨标准和治涝标准,若遭遇可能性愈大,则组合的设计外水位重现期愈大;③对任一治涝标准,则有成反相关的暴雨和外江水位的多种重现期组合,且设计暴雨标准大于治涝标准。

关键词：治涝标准致灾因子涝区暴雨承泄区水位联合分布 Copula函数

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变化环境下治涝效益估算方法研究

水利学报 2011年第9期42卷 1081-1087页

作者：刘曾美陈子燊吴俊校华南理工大学水利水电工程系广东广州510640 中山大学水资源与环境系广东广州510275 广东省水利水电建设管理中心广东广州510600

治涝工程建设前后涝区内状况往往会发生变化,承灾体的种类、数量和空间分布也会有所改变,因此,变化环境下治涝工程效益应为有治涝工程情况下比假设无该治涝工程情况下减少的涝灾损失;且各频率的暴雨导致的涝灾损失应为与承泄区各种水位... 详细信息

治涝工程建设前后涝区内状况往往会发生变化,承灾体的种类、数量和空间分布也会有所改变,因此,变化环境下治涝工程效益应为有治涝工程情况下比假设无该治涝工程情况下减少的涝灾损失;且各频率的暴雨导致的涝灾损失应为与承泄区各种水位组合下的涝灾损失的数学期望值。本文基于Copula函数和GIS构建的变化环境下治涝效益分析计算模型,用Copula函数构建涝区暴雨和承泄区水位的联合分布,借助GIS技术构建涝区数字高程模型。根据涝区暴雨和承泄区水位遭遇组合下的积水过程估算其涝灾损失,进而计算有治涝工程和假设无该治涝工程两种工况时所有组合下的涝灾损失期望值,从而得到治涝工程效益。以广州市南沙区的一个涝区为例简要说明了治涝效益的分析过程,结果表明,本文构建的治涝效益分析模型能分析涝区内状况和承灾体均发生改变、同时考虑涝区暴雨和承泄区水位全体组合下的治涝效益,可为治涝工程建设的合理决策提供科学依据。

关键词：变化环境治涝效益涝灾损失估算 Copula函数 GIS

海南岛新海湾海滩地貌状态与海岸泥沙纵向运动特征

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海洋与湖沼 1993年第5期24卷 467-476页

作者：陈子燊中山大学河口海岸研究所广州510275

根据1990年现场调查及前期观察资料,论述了海南岛新海弧形海湾不同岸段由主要动力驱动过程和海滩地貌结构组成的4种海滩地貌状态,为Ⅰ.隐蔽段消散类型,Ⅱ.脊-沟体系与低潮台地类型,Ⅲ.韵律海滩与砂坝类型,Ⅳ.开敞段消散类型。应用泥沙... 详细信息

根据1990年现场调查及前期观察资料,论述了海南岛新海弧形海湾不同岸段由主要动力驱动过程和海滩地貌结构组成的4种海滩地貌状态,为Ⅰ.隐蔽段消散类型,Ⅱ.脊-沟体系与低潮台地类型,Ⅲ.韵律海滩与砂坝类型,Ⅳ.开敞段消散类型。应用泥沙粒级参数概率模型分析近岸泥沙纵向运动趋势,结果表明,常波况下,沿岸泥沙存在双向运动,湾顶海滩为汇集地带,泥沙纵向运动主趋势为西南向;高能条件下,海岸北段可出现北向泥沙运动。

关键词：海湾海滩地貌状态泥沙运动海南

基于二次重现期的城市两级排涝标准衔接的设计暴雨

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水科学进展 2017年第3期28卷 382-389页

作者：陈子燊高时友李鸿皓中山大学水资源与环境系广东广州510275 珠江水利科学研究院广东广州510611 珠海市公共气象服务中心广东珠海519000

使用珠海市1984—2015年R_(1h)-R_(6h)、R_(1h)-R_(12h)、R_(1h)-R_(24h)3个历时暴雨组合推算排水排涝两级标准衔接的设计暴雨水平。应用阿基米德极值Copula与Kendall分布函数构建不同历时暴雨组合的联合概率分布模式。分析各历时暴雨... 详细信息

使用珠海市1984—2015年R_(1h)-R_(6h)、R_(1h)-R_(12h)、R_(1h)-R_(24h)3个历时暴雨组合推算排水排涝两级标准衔接的设计暴雨水平。应用阿基米德极值Copula与Kendall分布函数构建不同历时暴雨组合的联合概率分布模式。分析各历时暴雨组合的遭遇概率、"或"重现期、"且"重现期和二次重现期,以出现最大可能概率的方法推算各组合的设计暴雨值。结果表明:二次重现期所对应的累积频率更准确地代表了特定设计频率情况下不同历时暴雨组合的风险率;重现期分别为2年、3年、5年、10年、20年、50年、100年推算的二次重现期设计值介于"或"重现期和"且"重现期设计值之间,小于相应的边缘分布重现期设计值,R_(1h)-R_(6h)组合推算的设计值相对误差为3.1%~7.1%;R_(1h)-R_(12h)组合推算的设计值相对误差为3.3%~9.3%;R_(1h)-R_(24h)组合推算的设计值相对误差为3.9%~12.0%。二次重现期推算的不同历时暴雨组合的设计暴雨分位值为内涝工程的风险管理和管渠尺寸提供了优选标准和设计参考。

关键词：设计暴雨极值Copula 二次重现期城市排涝标准珠海市

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基于标准降水指数的广西旱涝特征演变分析

中山大学学报（自然科学版） 2013年第2期52卷 115-120页

作者：姚蕊陈子燊中山大学水资源与环境系广东广州510275 广东珠荣工程设计有限公司广东广州510610

利用广西地区74个气象站1961-2008年月降水资料,采用标准降水指数、Mann-Kendall检验、旋转经验正交函数(REOF)等方法,分析了广西地区近48年旱涝时空变化特征。结果表明:①广西旱涝呈阶段性变化,20世纪60年代、80年代中后期至90年代初期... 详细信息

利用广西地区74个气象站1961-2008年月降水资料,采用标准降水指数、Mann-Kendall检验、旋转经验正交函数(REOF)等方法,分析了广西地区近48年旱涝时空变化特征。结果表明:①广西旱涝呈阶段性变化,20世纪60年代、80年代中后期至90年代初期、21世纪以来旱涝灾害以干旱为主,70年代至80年代中期、90年代中后期的旱涝灾害以洪涝为主。②通过REOF对广西进行旱涝分区,根据前4个旋转空间模上高荷载区分布,广西可以大致分为桂东北、桂西北、桂东南和桂西南4大区域,各分区的极端旱涝变化总体上和全区保持一致性,但在某些时段不同区域之间重度旱涝存在一定的差异性。桂东北和桂东南地区重旱发生的频率大于其他地区,桂西南的重涝发生的频率大。

关键词：标准降水指数旱涝时空特征广西

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滩角地形时空变化过程分析

中山大学学报（自然科学版） 2007年第5期46卷 109-112,120页

作者：李志强陈子燊中山大学水资源与环境系

以观测到的一个在较长时间存在的滩角为研究对象,研究了常浪条件下滩角的变化过程。选取其代表性的凸部和凹部剖面数据,应用经验特征函数分解的方法,结合现场观测的地形动力要素和现象,得到滩角地形变化的时空特征:①滩角的凸部是滩角... 详细信息

以观测到的一个在较长时间存在的滩角为研究对象,研究了常浪条件下滩角的变化过程。选取其代表性的凸部和凹部剖面数据,应用经验特征函数分解的方法,结合现场观测的地形动力要素和现象,得到滩角地形变化的时空特征:①滩角的凸部是滩角形态的控制因素,对外动力的响应最为敏感。凸部的顶点是凸部形态变化的一个转折点,凹部的形态变化表现出一种线性特征;②常浪条件下,近岸水下沙坝运动过程对滩角变化起主要控制作用,表现为海滩的蚀积变化;③滩面冲流变化过程和波浪变化过程是滩角地形变化的次要模式,将水下沙坝带来的泥沙在滩面上重新分布,促使滩角地形不断地调整。

关键词：滩角经验特征函数地形动力海滩过程

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变化环境下西江北江枯水流量联合分布分析

水科学进展 2015年第1期26卷 20-26页

作者：陈子燊黄强刘曾美中山大学水资源与环境系广东广州510275 华南理工大学水利水电系广东广州510640

基于Clayton copula和Kendall分布函数分析广东西江马口站和北江三水站枯水流量的联合分布及其风险概率。根据两站流量之间的时空关联与变异,以1959—2010年西江马口站历年连续7日平均最小流量和对应期间的北江三水站枯水流量为样本,分... 详细信息

基于Clayton copula和Kendall分布函数分析广东西江马口站和北江三水站枯水流量的联合分布及其风险概率。根据两站流量之间的时空关联与变异,以1959—2010年西江马口站历年连续7日平均最小流量和对应期间的北江三水站枯水流量为样本,分别计算1959—1985年和1986—2010年两个时段(分别称为样本A和样本B)的西江北江枯水流量联合分布的"或"重现期、"且"重现期和二次重现期及其最可能的设计分位数。结果表明:1样本B中马口站的枯水流量设计值小于样本A相应重现期设计值,三水站则显著增大;21985年后西江和北江枯水流量同频率遭遇的可能性较前期明显减小;3二次重现期所对应的累积频率代表了特定设计频率情况下西江和北江枯水流量遭遇的风险率;4由更严谨的二次重现期计算的马口站枯水流量最大可能设计值Q7d,T=20a、Q7d,T=10a和Q7d,T=2a设计值或更适合分别作为西江三角洲供水规划、生态需水和调水压咸设计参考值。

关键词：枯水流量联合分布 Clayton copula函数 Kendall分布函数二次重现期西江北江