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基于SPEI指数分析1980-2019年漓江流域干旱特征

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节水灌溉 2024年第1期 77-86页

作者：褚彦琪杨的山王星明李子威唐湘玲桂林理工大学地球科学学院广西桂林541000

分析漓江流域1980-2019年的多时空尺度干旱特征变化,为漓江流域气象预警以及科学减灾等提供理论依据。基于漓江流域6个气象站点1980-2019年逐月降水与气温资料,计算不同时间尺度下的标准化降水蒸散指数,并结合Mann-Kendall检验法、Pett... 详细信息

分析漓江流域1980-2019年的多时空尺度干旱特征变化,为漓江流域气象预警以及科学减灾等提供理论依据。基于漓江流域6个气象站点1980-2019年逐月降水与气温资料,计算不同时间尺度下的标准化降水蒸散指数,并结合Mann-Kendall检验法、Pettitt突变检验进一步研究干旱突变、干旱频率以及干旱的持续时间。结果表明:漓江流域干旱事件以轻旱和中旱为主,空间上灵川的干旱频率较高,时间上2015年是漓江流域干旱情况的一个突变点。不同时间尺度上,春秋两季逐渐干旱化,而夏季则相对湿润,冬季无明显变化趋势;月与年尺度的SPEI值变化较为平稳。剖析成因,春秋两季的降雨量逐年减少而均温逐年提升造成流域内趋于干旱化,但结合夏季气象资料,年尺度上的降雨与均温均是增长趋势,导致流域内总体上并无干旱趋势且以微弱的速率湿润化。

关键词：漓江流域标准化降水蒸散指数 Mann-Kendall检验 Pettitt突变检验干旱频率

干旱频率计算的简化方法探讨——以齐齐哈尔市为例

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自然灾害学报 2015年第6期24卷 201-208页

作者：吴冬平杨光金菊良周玉良宋占智黑龙江省防汛抗旱办公室黑龙江哈尔滨150001 国家防汛抗旱总指挥部办公室北京100053 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学水资源与环境系统工程研究所安徽合肥230009

提出用干旱历时重现期与干旱烈度重现期的最大值max{T_D,T_S}代替按Copula理论计算联合概率分布的干旱重现期T_ɑ(d,s)。在齐齐哈尔的应用结果表明:由游程理论识别的干旱过程和由Copula计算的联合分布及干旱频率判定的干旱程度与历史旱... 详细信息

提出用干旱历时重现期与干旱烈度重现期的最大值max{T_D,T_S}代替按Copula理论计算联合概率分布的干旱重现期T_ɑ(d,s)。在齐齐哈尔的应用结果表明:由游程理论识别的干旱过程和由Copula计算的联合分布及干旱频率判定的干旱程度与历史旱情相符;验证了max{T_D,T_S}与T_ɑ(d,s)具有很强的一致性,可用max{T_D,T_S}代替T_ɑ(d,s)以简化计算;所提方法可行、有效、合理,具有推广应用价值。

关键词：干旱频率重现期游程理论 Copula理论简化方法齐齐哈尔

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基于最大熵分布模拟的干旱频率分析

水力发电学报 2013年第1期32卷 101-106页

作者：张明金菊良王国庆周润娟安徽工程大学建筑工程学院安徽芜湖241000 合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009 南京水利科学院研究院南京210029

为提高干旱频率分析结果的可靠性,提出了基于最大熵分布模拟的干旱频率分析方法。该模型首先用自回归模型剔除年径流量序列中的相依成分,分别计算年径流残差项序列各阶样本矩,并通过加速遗传算法求解获得残差项的最大熵概率分布函数,得... 详细信息

为提高干旱频率分析结果的可靠性,提出了基于最大熵分布模拟的干旱频率分析方法。该模型首先用自回归模型剔除年径流量序列中的相依成分,分别计算年径流残差项序列各阶样本矩,并通过加速遗传算法求解获得残差项的最大熵概率分布函数,得到研究区域年径流量序列的最大熵分布随机模型;然后采用Monte Carlo随机模拟研究区域长、短序列的年径流量序列,在比较模拟效果的基础上,用轮次分析方法得到研究区域的干旱发生频率情况。区域干旱频率分析的实例研究结果显示,最大熵分布和P-III分布的模拟结果在各统计特性上较为接近,充分说明最大熵分布模拟结果的准确性;窟野河流域温家川站10 000年的年径流量序列轮次分析结果表明,温家川站发生连续12年严重干旱事件的概率为2.6%,重现期为203年。基于最大熵分布模拟残差项序列,由于不事先假定理论分布线型,使得最大熵分布模拟结果更具有适用性,适合于处理水资源系统中各种降水、径流等模拟分析工作。

关键词：水文学最大熵分布随机模拟年径流干旱频率加速遗传算法

基于Pair-copula函数和标准化径流指数的水文干旱频率分析——以南盘江流域为例

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长江流域资源与环境 2014年第9期23卷 1315-1321页

作者：杨茂灵王龙余航高瑞雷腾云云南农业大学水利水电与建筑学院云南昆明650201

选取南盘江流域3个水文站52a(1961~2012年)的逐月径流资料,联合两个相邻站点,分别计算标准化径流指数(SSFI),运用游程理论识别52a来不同站点干旱特征,并用Pair-copula函数计算不同站点的联合重现期。结果表明:(1)52a来3个站点干旱特征... 详细信息

选取南盘江流域3个水文站52a(1961~2012年)的逐月径流资料,联合两个相邻站点,分别计算标准化径流指数(SSFI),运用游程理论识别52a来不同站点干旱特征,并用Pair-copula函数计算不同站点的联合重现期。结果表明:(1)52a来3个站点干旱特征值的最大值都出现在2011~2012年;从单个站点看,52a来沾益站的干旱次数、最大干旱历时、最大干旱烈度均大于高谷马站和江边街站,最大干旱峰值出现在江边街站;从联合站点看,中游以上高谷马站和沾益站的干旱特征值均大于中游以下高谷马站和江边街站,3个站点联合识别的干旱特征值大于中下游站点联合识别干旱特征值,小于中上游站点联合识别干旱特征值,上游干旱更严重;(2)Frank Pair-copula函数的RMSE、AIC和BIC值最小,拟合程度最高,适合运用于南盘江流域干旱频率分析中;(3)运用Frank Paircopula函数计算得到3个水文站点2009~2012年的连续干旱重现期都在100~200a,是52a来最严重的一次干旱。

关键词：游程理论 Pair-copula函数南盘江流域重现期标准化径流指数干旱频率

水文变异条件下基于Copula函数的非一致性干旱频率分析方法——以鄱阳湖为例

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长江科学院院报 2021年第12期38卷 25-32页

作者：许斌袁喆孙可可鄢波长江科学院水资源综合利用研究所武汉430010 流域水资源与生态环境科学湖北省重点实验室武汉430010

受环境变化的影响,时间序列的非一致性已对干旱频率分析造成越来越多的影响。针对目前干旱频率分析对时间序列“非一致性”考虑不足的问题,提出通过对时间序列的变异诊断、分时段干旱特征变量提取、Copula联合分布函数构建等过程,对水... 详细信息

受环境变化的影响,时间序列的非一致性已对干旱频率分析造成越来越多的影响。针对目前干旱频率分析对时间序列“非一致性”考虑不足的问题,提出通过对时间序列的变异诊断、分时段干旱特征变量提取、Copula联合分布函数构建等过程,对水文变异条件下的非一致性干旱频率进行分析。以鄱阳湖为研究对象,采用非一致性干旱频率计算方法对湖口站1955—2015年的水位序列进行分析。结果显示:湖口站水位序列于2003年出现了跳跃向下的变异,水位变异后的干旱历时和干旱烈度比变异前均有所增大,同频率干旱事件的重现期存在较大幅度的缩减。鄱阳湖区有关水资源管理部门应尽快对干旱应对措施作出相应的调整,以适应水文变异带来的挑战。

关键词：水文变异非一致性 Copula函数干旱频率鄱阳湖

基于SPI的1961—2020年昌吉地区作物生长季气象干旱时空特征研究

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沙漠与绿洲气象 2024年第2期18卷 163-168页

作者：阿帕尔·肉孜阿吉古丽·沙依提叶尔克江·霍依哈孜黄秋霞昌吉州气象局新疆昌吉831100 新疆气象学会新疆乌鲁木齐830002

基于昌吉地区1961—2020年的气象资料分析作物生长季标准化降水指数(SPI-7)的年际和年代际变化特征,揭示作物生长季干旱发生频率和强度。结果表明:1961—2020年昌吉地区作物生长季水分呈增加趋势,标准化降水指数以0.08/10 a的速率增加... 详细信息

基于昌吉地区1961—2020年的气象资料分析作物生长季标准化降水指数(SPI-7)的年际和年代际变化特征,揭示作物生长季干旱发生频率和强度。结果表明:1961—2020年昌吉地区作物生长季水分呈增加趋势,标准化降水指数以0.08/10 a的速率增加。气象干旱呈干—湿—干的年代际变化趋势,其中在1981年发生突变。干旱强度呈增加趋势,干旱发生面积呈弱减少趋势。东部地区是干旱高发区,但以轻旱为主;西部地区则是中旱、重旱和特旱高发区。昌吉地区的气象干旱存在6、9、16 a的周期震荡,与历史灾情具有很好的吻合性。

关键词：作物生长季气象干旱标准化降水指数(SPI) 干旱强度干旱频率

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黄河流域干旱频率分布及轮次数字特征分析

人民黄河 2011年第6期33卷 3-5,12页

作者：彭高辉夏军马秀峰马建琴华北水利水电学院河南郑州450011 中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101 黄河水利委员会河南郑州450003

从黄河流域干旱的研究现状以及方法论出发,利用游程分析理论,分析了1001—2000年黄河流域部分监测点每100 a的干旱年数,对1470—2000年黄河流域20个监测点的统计数据进行游程理论的数字特征计算,绘制了黄河流域各监测点的干旱重现期等... 详细信息

从黄河流域干旱的研究现状以及方法论出发,利用游程分析理论,分析了1001—2000年黄河流域部分监测点每100 a的干旱年数,对1470—2000年黄河流域20个监测点的统计数据进行游程理论的数字特征计算,绘制了黄河流域各监测点的干旱重现期等值线图,利用K-means方法对监测点的数字特征进行了分类。结果表明:黄河流域各监测点的干旱年数呈总体上升趋势,1401—1700年,所有监测点的干旱年数不断增加,1701—1900年各监测点的干旱年数最低在每百年20次,20世纪至今干旱有增多趋势;产生重要影响的频繁干旱易发生于黄土高原、华北平原;长治、德州、太原、临汾、济南、西安等地区比其他地区在较长时间内更容易发生大旱,且连旱年数更长。

关键词：游程分析 K-means聚类分析干旱频率黄河流域

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辽宁中部地区不同旱灾频率下的水资源量及供水能力分析

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水利技术监督 2024年第2期 76-78页

作者：王世界辽宁省沈阳水文局辽宁沈阳110043

以辽宁中部辽阳市为例,以年水资源量为指标进行水资源频率计算,得到不同干旱频率(5、10、20、50、100年一遇)下的水资源量,并考虑水源类型、水源结构等因素,折算出辽阳市不同干旱频率下的供水能力。研究成果对于区域发生干旱条件下的供... 详细信息

以辽宁中部辽阳市为例,以年水资源量为指标进行水资源频率计算,得到不同干旱频率(5、10、20、50、100年一遇)下的水资源量,并考虑水源类型、水源结构等因素,折算出辽阳市不同干旱频率下的供水能力。研究成果对于区域发生干旱条件下的供水保障能力分析具有参考价值。

关键词：干旱频率水资源量供水能力评估分析辽中地区

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许昌市春季干旱发生频率及人工增雨需求分析

安徽农业科学 2015年第30期43卷 184-186页

作者：李芳王卫民河南省许昌市气象局河南许昌461000

[目的]分析许昌市春季干旱发生频率、不同降水量级雨日概率分布和人工增雨可作业几率。[方法]选用许昌观测站1953～2010年3—5月降水资料，采用数理统计分析，分析近58年来许昌市春季干旱发生频率和不同降水量级雨日概率分布，并结合人... 详细信息

[目的]分析许昌市春季干旱发生频率、不同降水量级雨日概率分布和人工增雨可作业几率。[方法]选用许昌观测站1953～2010年3—5月降水资料，采用数理统计分析，分析近58年来许昌市春季干旱发生频率和不同降水量级雨日概率分布，并结合人工增雨原理和催化作业技术，分析了该地区人工增雨可作业几率。[结果]许昌春季降水距平百分率变化范围为-83．03％～168．58％，在极端年份会出现严重春旱和春涝；春季干旱发生频率为36．2％，平均每2．8年出现一次；春季降水距平百分率Pa≤-50％的年份有10年，且近年来Pa≤-50％的年份明显增加；春季出现1．0～2．9和5．0～9．9mm降水量级雨日的概率较大，分别为36．4％和26．3％；春李降水距平百分率Pa为正距平年份有22年。许昌春季3mm以上降水量级的作业机会平均有8次，5mm以上和10mm以上降水量级的作业机会平均分别为6和3次。[结论]该研究为该地区抗灾减灾、合理开发利用空中云水资源提供科学依据。

关键词：降水量干旱频率概率分布人工增雨春季