基于非参数法的气象-水文干旱风险评估及其动态演变探究

参数统计法广泛应用于水文频率分析。然而,与非参数核密度估计相比,当样本出现“多峰”时,其可能会导致参数估计值的分位点出现较为明显的偏差。基于此,本文以渭河流域为研究对象,基于降水和径流信息,采用非参数核密度估计法构建了综合干旱指数(NKMSDI)。采用Mann-Kendall法和启发式分割法分析了渭河流域综合干旱的演变规律;结合干旱风险因子(脆弱性、暴露度、恢复力)探究了其干旱风险的动态演变特征。结果表明:(1)提出的NKMSDI可综合表征气象—水文干旱状况,与其他方法构建的综合指数相比,其对干旱的表征结果更为可靠;(2)渭河流域干旱呈现显著加剧趋势,且NKMSDI序列存在变异点(1994年);(3)流域干旱风险呈现显著增大趋势,其中脆弱性增加,暴露度增加,恢复力减小。

引汉济渭工程水源区与受水区的丰枯遭遇及动态变化

量化调水工程水源区与受水区的不同等级丰枯遭遇,揭示其动态变化及驱动因素,对工程调水方案的制定与优化意义重大。然而,以往丰枯遭遇的研究主要关注全序列静态结果,忽视了其动态变化。基于此,文中以引汉济渭工程为研究对象,通过Copula函数构建水源区与受水区不同时间尺度(年、汛期、非汛期)的二维联合分布模型,定量分析9种组合事件的丰枯遭遇规律,揭示不同组合事件的动态演变特征,并将基于Copula的似然比率法与小波相干结合探究丰枯遭遇动态变化的影响因子。结果表明:(1)在不同时间尺度下,黄金峡-华县和三河口-华县联合区的丰枯异步性大于丰枯同步性,具有较强的丰枯补偿特性,且2个联合区对调水的有利影响(概率约0.62)远大于不利影响(概率约0.38),在理论上保证了供水的可能性;(2)工程水源区与受水区丰枯遭遇的联合概率普遍呈上升趋势,且黄金峡-华县联合区发生丰枯遭遇的概率比三河口-华县联合区大;(3)丰枯遭遇的动态变化与遥相关因子关系密切,北极涛动对年和汛期的丰枯遭遇变化具有主导作用,非汛期时丰枯遭遇的变化主要由厄尔尼诺现象主导。