基于Copula的东江流域丰枯遭遇及洪水频率分析

利用Copula函数分析了东江流域径流量边缘分布,分析各水文站点洪水频率,得出水库建成前后流域上中下游丰枯遭遇变化。研究表明:1广义极值分布与对数分布为东江流域洪水过程研究的最优分布。Gumbel Hougaard Copula函数对所有站点丰枯组合拟合效果较优;2三大水库对6组丰枯组合遭遇的影响有显著差异性:下游水库削峰填谷作用对丰枯组合影响明显,博罗-岭下组合平平遭遇概率增大最多,为4%;中上游水库削峰填谷作用对丰枯组合遭遇影响不明显,但其平平遭遇概率均有增大趋势,东江流域径流整体趋于平坦化;3龙川、河源、岭下、博罗4个水文站点水文过程皆受水利工程影响,洪峰流量与洪水总量在1974年后不再同时出现最大值,有效减小了洪灾威胁;4水库建成后不仅能通过削峰填枯作用降低洪峰流量与洪水总量,更能提高其联合重现期与同现重现期,减少洪水极大值分别或同时出现的概率,对流域的防洪有利。     

洪水频率计算的比较研究

本文以武江流域犁市（二）站的洪水历年为研究对象,详细论证Gumbel-Logistic的计算该流域洪水频率的可行性。并讨论了不同的洪水特征量组合下的洪水重现期,揭示了武江流域洪水的重现期。其中,2006年洪峰流量为8800m3/s的洪水,其重现期为131年。并与与P-III型分布模型计算出的599年的重现期相比较,两种方法得出武江流域犁市(二)站2006年洪水重现期的差值达468年。导致偏差的主要原因是由于,Gumbel-Logistic模型为二元变量模型,比单变量输入的P-III分布模型能更全面的反映洪水重现期。     

洪峰流量与水位不同遭遇条件下的防洪设计

采用Archimedean Gumbel-Hougaard copula函数和Kendall分布函数分析洪峰流量和洪峰水位联合分布的重现水平。以西江高要水文站1951-2010年的年最大洪峰流量和相应洪峰水位为例,计算了二者联合分布下的"或"重现期、"且"重现期和Kendall重现期及其最可能的设计值。主要结论如下:(1)洪峰流量和洪峰水位的遭遇条件概率显示存在着多种防洪设计标准;(2)对比"或"联合重现期和"且"重现期,Kendall重现期更准确地反映了Q-H组合的风险率;(3)以出现最大概率原理推算的不同洪峰流量和水位遭遇概率组合的Kendall重现期设计值为多种防洪标准选择与风险管理提供了更多的参考依据。     

基于非对称GH-Copula函数推求珠海市设计暴雨过程线

以1961～2018年珠海市气象站历年最大1 h雨量(雨峰)、最大6 h雨量和最大24 h雨量为样本,采用非对称Gumbel-Hougaard(GH) Copula分别构建3个时段雨量联合分布的典型暴雨过程线。研究结果有以下结论:采用3个历时雨量联合分布推求的珠海设计暴雨值大于两个时段联合分布和单一时段设计暴雨值;3个时段雨量联合分布的"或"联合重现期更适用于应对城市雨洪风险;按同频率放大的典型设计暴雨过程线可作为排水防涝工程设计的参考依据。     

小流域设计洪水的计算方法

采用蓄满产流模型,根据流域形状不同,导出了相应的小流域设计洪水计算公式。公式的应用中考虑了雨量时间分布,不仅可直接计算出设计洪水的洪峰流量,而且还可以计算出设计洪水过程,使小流域设计洪水计算更加合理。文中结合江西良田流域实例,采用本文研究成果,推求出的设计洪水过程,成果合理,计算方法简单易行。     

广香河任湾沟河段历史洪水调查

水文行业主要负责收集降水量、流量测量,以满足水利工程设施和水资源规划的需要。其中暴雨调查包括历史、近期或当年产生洪水的暴雨量、暴雨的中心位置、一次降水的总量、历史、大致过程及其分布范围,并尽可能查考有关天气资料,分析暴雨的成因。洪水调查包括考察洪水痕迹和收集有关资料,推算一次洪水的总量、洪峰流量、洪水过程以及重现期的全部技术工作。在国家大力治理中小河流,其中甘肃两当县是暴雨洪水频发县,中小河流众多,广香河流域植被较好,对该河段历史洪水调查,对中小河流治理和两当县城防洪具有重要意义。     

资水流域柘桃区间设计暴雨时空分布分析

【目的】通过研究资水流域暴雨中心柘桃区间设计暴雨的时空分布规律,为柘桃区间流域梯级水库洪水预报和防洪调度优化提供科学依据。【方法】以柘桃区间17个雨量站近30 a不同历时的年最大暴雨为研究数据,进行站点和面暴雨频率分析计算;采用不同历时降雨强度-历时-频率曲线和设计暴雨空间分布变化特征,分析雨量站网的设计暴雨时空分布规律。【结果】柘桃区间雨量站网设计暴雨的时空分布极不均匀,短历时内设计暴雨强度增幅较大;在空间分布上,随着重现期的增长,设计暴雨中心位置从资水流域中游扩大到下游;随着设计暴雨历时的增长,暴雨中心范围逐渐变小。【结论】柘桃区间雨量站点设计暴雨具有短历时内暴雨强度增速快、中游设计暴雨较大的特点,研究结果可为资水柘溪以下流域重要城市的防洪安全提供理论依据。     

基于分布式水文模型的山洪预警临界雨量计算

以抚河流域3个山丘小流域为例,采用分布式新安江模型对小流域暴雨洪水进行精细化模拟,利用率定后的分布式新安江模型进行临界雨量试算,得出各流域不同初始土壤含水量、不同预警时段组合条件下临界雨量。将计算所得临界雨量与实测暴雨洪水过程和设计暴雨进行比较验证,结果表明临界雨量计算结果较为合理,说明分布式新安江模型可应用于抚河流域山洪预警临界雨量确定,并为抚河流域山洪预警工作的开展提供参考方法。     

基于Copula的澜沧江流域气象干旱风险分析

基于云南省澜沧江流域9个气象站点在1953—2015年逐月降水、蒸散发序列,构建标准化降水蒸散发指数SPEI,采用游程理论分离干旱特征变量,利用Copula函数建立联合分布函数,分析干旱发生概率及其重现期. 结果表明:1）当发生相同程度历时、强度的干旱事件时,澜沧江流域北部区域的发生频率高于南部;2）不同地区的联合重现期等值线变化趋势不同,实际重现期介于联合重现期与同现重现期之间,联合重现期与同现重现期的值可作为预测实际重现期的区间范围;3）通过重现期确定不同程度干旱对应的区间范围;4）流域内轻微干旱风险概率为5.50%~11.05%、中度干旱风险概率为17.43%~39.31%、重度干旱风险概率为12.89%~17.83%、特大干旱风险概率为7.20%~14.00%. 研究结果可为澜沧江流域干旱风险应对提供有益参考.      

基于Copula函数的韩江流域干支流洪水遭遇分析

韩江流域在广东省的经济社会发展中占有十分重要的地位,洪水特征的研究对韩江流域内的防洪与洪水规律的认识具有重要的意义。为此,利用Copula函数对韩江流域三大水文站1959-2000年的日流量进行分析,其中洪水特征由年最大日平均流量表示,然后对其进行了联合分布、量级组合遭遇概率和条件概率分析。主要结论为:1相同重现期洪水遭遇组合,潮安与横山遭遇的概率大于潮安与溪口,潮安与溪口遭遇的概率大于横山与溪口;2梅江的洪量占潮安站的比重比汀江大;3利用三大水文站的联合分布,获得了水文站之间不同流量条件下的概率,以及特定联合重现期和同现重现期下,不同水文站最大日流量的可能组合。     

半直线上随机环境中随机游动的常返性和非常返性

讨论了半直线上随机环境中随机游动的常返性,给出了一般随机环境中常返和非常返以及零常返的一个充分条件,并将这一结果推广到随机环境是独立和独立同分布的情形.     

随机游动一个派生链的性质

设｛Ｘｎ，ｎ≥０｝为随机游动，令Ｔ０＝０，Ｔｊ＝ｍｉｎ｛ｎ＞Ｔｊ－１；Ｘｎ－ｘｎ－ｚ＞０｝，ｊ≥１，本文在条件Ｐ（Ｔｊ＜∞）＝１下，讨论了派生链的常返性与正常返性。     

半直线上独立随机环境中可逗留的随机游动的常返性

文章主要讨论半直线上独立随机环境中可逗留的随机游动的常返性与非常返性,进一步研究了常返性中的正常返和零常返准则,并推广了文献[4,6]中的有关结果。     

半直线上独立随机环境中的随机游动的常返性

本文主要讨论半直线上随机环境中随机游动的常返性与非常返性,并进一步研究了常返性中的正常返性和零常返性。     

半直线上独立随机环境中随机游动的常返性

主要研究了在随机变量独立但不同分布的情形下,右半直线上随机环境中的随机游动的常返性和非常返性,并进一步研究常返性中的正常返和零常返,得到了较完善的结果,推广了Solomon的研究框架。     

一类具有奇异跳动的随机环境中的随机游动

引入了一类具有奇异跳动的半直线上随机环境中的随机游动模型,该模型是对半直线上一维紧邻或有界跳幅的随机环境中随机游动模型的推广。利用经典马氏链的常返、暂留准则并结合适当的不等式构造出在固定环境情形下状态的常返、暂留的几个判别准则,并在状态常返的情形下进一步研究了状态的正常返与零常返性。通过将环境随机化,利用环境序列的极限理论得到了这类随机环境中的随机游动状态常返、暂留的判别准则及正常返与零常返的判别准则,所得结论是一些文献结果的推广。     

半直线上随机游动一个派生链的性质

自然科学中大量的问题都可以归结为随机游动的问题.随机游动考虑的是质点在数轴上的随机运动,若质点可以在整个数轴上运动,则称这种随机游动为无限制随机游动.着重讨论了在0点上具有反射壁的右半直线上随机游动一个派生链的常返性和正常返性.设{Xn,n∈Z }为半直线上的随机游动.令T0=0,Tj=min{n>Tj-1;Xn-Xn-1<0},j 1,在P(Tj<∞)=1的条件下,讨论了其派生链的常返性和正常返性.     

四类递推数列通项公式的推导及应用

介绍四类递推数列（列阶线性、二阶线性、一阶分式、二元一阶线性）通项公式的一般求法。     

Fibonacci矩阵的探讨与应用

将Fibonacci数列推广到Fibonacci矩阵,利用Fibonacci矩阵的特殊性和矩阵的性质证明Fibonacci数列的性质。     

一类红灯环境下随机游动的保守集和正常返性

设随机环境→ξ={ξn,n=…,-1,0,1,…}为某类平稳遍历,具有红灯的Markov-链,就该双无限环境下的随机游动{Xn}n∈z ,给出相应Markov-双链{ηn}n∈z ={(Xn,T→ξ)}n∈z 的保守集,并讨论在该平稳遍历环境→ξ下,{Xn}n∈z 的常返和正常返性.