陕北黄土高原无资料地区洪水特征值分位数估算方法研究

数据短缺是制约陕北黄土高原区科学防御洪水灾害的关键性因素,探索数据短缺区域的洪水特征值分位数估算方法具有科学意义。以榆林市28个水文站点的实测最大一日流量(MDF)的分位数为响应变量,以集水面积、淤地坝控制面积、水文站点的经纬度等12个指标为解释变量,研究了线性CCA与非线性NLCCA两种同质区域识别方法与线性MLR和非线性GAM两种区域水文分位数估计方法交叉耦合所形成的4种区域洪水频率分析模型的估算效能,并评价了其在陕北黄土高原的适用性。结果显示,NLCCA-GAM凭借其非线性优势,相比其他耦合模型(CCA-MLR、NLCCA-MLR、CCA-GAM)具有更高的精度和鲁棒性,可作为陕北黄土高原无资料地区洪水特征值分位数的最优估计方法。

基于CanESM2的渭河流域干旱演变特征研究

【目的】解析气候变化下渭河流域干旱事件发生频率与强度以及时空演变趋势,预估未来区域干旱发生发展情势,为渭河流域未来旱灾防控和水安全保障提供参考依据。【方法】基于CMIP5统计降尺度数据集NEX-GDDP中的CanESM2全球气候模式数据,采用象限转换校正方法实施校准,并利用游程分析等方法,从干旱指标标准化降水蒸散发指数(SPEI)与干旱事件特征的角度,分析渭河流域历史基准期(1966-2005年)与未来期(2021-2060年)2种排放情景(RCP4.5与RCP8.5)下的干旱时空演变特征,研究渭河流域干旱事件频率的空间特征与持续性变化。【结果】历史基准期与未来期SPEI在年际尺度下均呈下降趋势,其中RCP8.5情景下渭河流域春旱会显著加剧;未来干旱事件发生频率将呈现“两头减少,中间增多”的态势,即轻旱与特旱高频区域减少,中旱与重旱高频区域增多;流域尺度上,未来发生短历时干旱事件的频率有所减小,中长历时干旱事件频率增加,其中流域北部与渭河源头区的长持续性干旱事件发生频率会显著减小;未来不同间隔干旱事件的发生频率变化不大,依旧以1~6个月间隔的干旱事件为主,局地会有一定差异性。【结论】春季与冬季将是渭河流域未来干旱风险防范的重点季节,流域西部是冬旱防范的重点区域;未来轻旱与中旱仍是渭河流域最主要的干旱类型,但要警惕发生频率持续走高的中旱与重旱灾害所带来的风险;未来期流域中长历时干旱事件会有所增加,应采取应对措施减轻长持续性干旱事件给流域工农业生产带来的不利影响。