基于Copulas函数的黑河流域多变量水文干旱研究

发布时间：2023-05-03 15:53

　　水文干旱是指可用水在水循环的陆地循环中快速减少的现象,反映在水文变量中即径流量的减少和湖水位、库水位、地下水位的降低。作为自然干旱中的一种重要类型,水文干旱的发生会对水循环过程造成严重的影响。目前的水文干旱指数多以径流量为变量,没有考虑地下水因素,不能完全反映实际水文干旱情况,尤其是在以地下水为重要水源的北方地区。构建基于径流与地下水的多因素水文干旱指标以及分析水文干旱演变特征,对区域防旱抗旱具有重要的指导作用。本文以我国第二大内陆河—黑河流域为研究对象,对径流量与地下水位的变化特征进行了分析,使用61种分布函数对不同月份的径流量与不同观测井的地下水位差变量序列进行最优分布函数的拟合,计算了标准径流干旱指数和标准地下水干旱指数,采用权重法对中游构建基于径流和地下水的综合水文干旱指数;根据游程理论识别出水文干旱的特征变量,从干旱指数、干旱等级与干旱特征变量三个方面分析了水文干旱的演变特征;采用Copulas函数构建了水文干旱多变量联合分布,并对水文干旱特征变量的概率与重现期进行了分析。获得以下主要结论:(1)中游径流量整体呈现增加趋势且年径流量变化幅度较大,下游年径流量在1990年之前持...

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 干旱定义及分类研究
        1.2.2 干旱指标研究
        1.2.3 水文干旱多变量研究
    1.3 存在的问题
    1.4 研究内容及技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第二章 研究区数据资料分析
    2.1 研究区概况及数据来源
        2.1.1 研究区概况
        2.1.2 数据来源
    2.2 资料分析
        2.2.1 水文要素演变趋势
        2.2.2 水文要素季节变化
    2.3 地下水位处理
    2.4 本章小结
第三章 水文干旱指数的构建
    3.1 标准化干旱指数
        3.1.1 计算原理
        3.1.2 尺度选择
    3.2 分布拟合
        3.2.1 径流分布拟合
        3.2.2 地下水分布拟合
    3.3 基于最优分布的水文干旱指数
        3.3.1 标准径流干旱指数
        3.3.2 标准地下水干旱指数
        3.3.3 综合水文干旱指数
    3.4 本章小结
第四章 黑河流域水文干旱演变特征研究
    4.1 干旱指数演变特征分析
        4.1.1 趋势分析
        4.1.2 周期分析
    4.2 干旱等级特征分析
        4.2.1 中游干旱等级特征分析
        4.2.2 下游干旱等级特征分析
    4.3 水文干旱特征变量分析
        4.3.1 游程理论
        4.3.2 水文干旱特征变量识别
        4.3.3 黑河流域水文干旱特征变量分析
    4.4 本章小结
第五章 基于Copula函数的水文干旱多变量特征分析
    5.1 Copula函数理论
        5.1.1 Copula函数定义及性质
        5.1.2 Copula函数分类
        5.1.3 Copula函数参数估计及拟合优度检验
        5.1.4 重现期计算
        5.1.5 Copula函数应用流程
    5.2 干旱特征变量分布拟合
    5.3 多变量联合分布研究
        5.3.1 二维干旱变量联合分布
        5.3.2 三维干旱变量联合分布
        5.3.3 概率与重现期分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录
    附录A 分布函数表达式
    附录B 分布拟合PP图
致谢
个人简历



本文编号：3807006