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应用Archimedean Copula函数,探讨洪水多要素的联合概率分布和条件概率分布。以大渡河流域丹巴站49年的洪水资料为基础,根据图形分析法和AIC信息准则选择拟合效果好的Copula函数计算洪峰、洪量、历时的联合概率分布和条件概率分布,并绘制相应的条件重现期图。结果表明,Gumbel Copula可以较好的拟合洪峰与洪量,而Frank Copula对于洪峰与历时、洪量与历时及洪峰、洪量和历时的三维联合分布效果最好。通过情景设置分别计算不同条件下洪水特征变量的二维和三维条件概率分布和相应的条件重现期。Copula函数全面考虑了洪水特征量之间的相依性,可用于洪峰、洪量和历时联合概率分布的计算。 相似文献
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《中国农村水利水电》2019,(4)
叶尔羌河流域地处中国新疆南部,发源于喀喇昆仑山脉,洪水灾害频发。基于Copula函数分析了叶尔羌河流域卡群水文站洪峰流量与洪量的联合频率分布特征,绘制两变量组合下的联合概率分布图及联合重现期、同现重现期等值线图,并比较了同重现期条件下,洪峰流量、洪量单变量设计值与联合设计值的区别。结果表明:Gumbel-Hougaard Copula函数可较好地拟合洪峰、洪量的相关关系;对同一频率下联合分布推求的洪水设计值比单变量设计值大,偏于安全。基于Copula函数的组合变量概率分布能较好地描述洪峰流量、洪量特征的联合分布,较为全面地反映组合特征的洪水发生的概率和重现期,进一步反映洪水风险,为该流域水利工程规划设计和风险评估提供依据。 相似文献
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基于三维Copula函数的沙颍河流域水文干旱频率分析 总被引：2，自引：1，他引：1
为进一步研究水文干旱特征及其演变规律,选取沙颍河流域2个水文站1951—2008年逐月径流资料,采用游程理论提取水文干旱特征变量,选取4种对称Archimedean Copula函数和对应的非对称Archimedean Copula函数拟合干旱特征变量的联合分布并计算联合重现期和同现重现期。经拟合检验,Frank Copula对干旱特征变量二维联合分布的拟合效果最优,M3 Copula函数对三维干旱变量的联合分布拟合效果最优。干旱特征的单变量重现期值大于二、三维变量的联合重现期,小于二、三维变量的同现重现期。因此,Copula函数能够较好地拟合沙颍河流域水文干旱特征变量间的联合分布。 相似文献
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【目的】基于Copula函数对松花江流域进行水文干旱频率分析。【方法】利用可变阈值法识别日尺度水文干旱事件的历时和烈度,并进行融合处理;选择6种常用的分布函数拟合干旱特征变量,以Kolmogorov-Smirnov检验法优选单变量边缘分布;从3种Copula函数中优选函数模型,建立了干旱历时和烈度二维联合分布,并计算联合分布概率和重现期,再利用蒙特卡洛方法,讨论基于Copula干旱研究的不确定性。【结果】融合标准取pc=0.1和tc=5,流域干旱历时均值为81~105 d;对数正态分布是大赉站、扶余站和哈尔滨站干旱历时的最优边缘分布,而各个站点干旱烈度最优分布各异;Frank Copula为流域干旱二维联合分布的最优模型,流域大多数干旱的重现期不超过20a;在同现重现期为20 a的条件下,大赉、扶余、哈尔滨和佳木斯4个水文站点的最大可能设计值表现出较大的不确定性。【结论】Copula函数能够较好地拟合松花江流域水文干旱特征变量间的联合分布,但需考虑其不确定性影响。 相似文献
6.
《中国农村水利水电》2019,(8)
针对单变量干旱特征分析不能很好地表征干旱事件特征的局限性,论文以淮河上游息县以上流域为研究区,利用42个雨量站1976-2016年逐日降水资料计算气象干旱指数SPI,采用游程理论提取干旱历时、烈度以及烈度峰值三个干旱特征变量,并基于4种对称阿基米德Copula函数构建它们的二维和三维联合分布模型,用于推求其组合重现期。结果表明:三参数伽马分布拟合干旱历时的边缘分布最优,而三参数韦伯分布则拟合干旱烈度以及烈度峰值的边缘分布最优; Frank Copula函数拟合二维和三维干旱特征变量的联合分布最优,由此推求得到组合重现期中联合重现期可作为同频率条件下单变量重现期的下限,同现重现期可作为单变量重现期的上限。研究成果可为淮河流域的防旱减灾和其他流域干旱特征分析提供参考。 相似文献
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应用Archimedean Copula函数研究干旱特征变量的联合分布,为水资源决策者提供依据。以渭河流域西安站77年的月降水资料为例, 采用Archimedean Copulas函数建立干旱特征变量之间的三维联合分布模型。分别采用极大似然法和适线法进行参数估计,通过拟合优度评价选用Clayton Copula描述干旱历时,干旱烈度和干旱烈度峰值之间的联合分布,并计算条件重现期。结果表明, Copulas函数能够比较好的描述干旱特征变量间的联合分布;具有灵活性和应用范围广等特点。 相似文献
8.
Copulas函数在多变量干旱联合分布中的应用 总被引：4，自引：2，他引：2
以渭河流域西安站77年的月降水资料为例,采用7种单参数族Copulas函数,建立干旱特征变量之间的联合分布。经拟合优度评价,Plackett Copula函数对干旱历时和干旱烈度、干旱历时和干旱烈度峰值之间拟合程度最好;而Clayton Copula函数对于干旱烈度和烈度峰值拟合程度最好。分别应用这2种Copulas函数对西安站进行干旱特征变量之间的二维条件概率分布及组合重现期计算。结果表明,Copulas函数能较好的描述干旱特征变量间的联合分布;并且具有灵活性和应用范围广等特点,在多变量干旱特征分析中具有广泛的应用前景。 相似文献
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基于SRI与Copula函数的黑河流域水文干旱等级划分及特征分析 总被引：1，自引：1，他引：0
【目的】基于SRI对黑河流域水文干旱进行等级划分及特征分析。【方法】利用2种不同的径流丰枯等级分类方法,对黑河流域莺落峡水文站的径流资料进行概率统计分析,提出基于SRI的水文干旱等级划分标准(标准1),分别采用标准1和基于标准化降水指数(SPI)的干旱等级划分标准(标准2),识别水文干旱历时、烈度、烈度峰值3个干旱特征变量,利用Copula函数进行水文干旱多变量联合分布研究,选取RMSE、AIC、BIC准则作为联合分布拟合优度检验的判别依据优选Copula函数类型,计算了不同干旱事件的重现期。【结果】基于标准1的水文干旱等级划分结果比标准2更符合实际干旱情况;单变量重现期介于联合重现期与同现重现期之间,可以进行干旱事件重现期估计;黑河流域发生持续2.68个月的重旱事件的重现期为3 a。【结论】基于SRI的干旱等级划分在多变量水文干旱研究中使联合分布函数拟合更优,分析得到的干旱特征更接近实际情况。 相似文献
10.
松花江流域水文干旱联合概率分布特征研究 总被引：2，自引：0，他引：2
利用松花江流域水文站1957-2006年的径流量,采用游程理论、Eviews统计软件以及Copula函数对松花江流域水文干旱特征以及水文干旱联合概率分布特征进行了研究。结果表明:Eviews统计软件能够较好地得出时间序列符合的概率密度函数;G-H Copula函数以及Clayton Copula函数能够较好地拟合2个变量(干旱历时、干旱烈度)的独立分布;Copula函数能够考虑水文干旱的极值,对于分析松花江流域水文干旱联合概率分布是适用的。 相似文献
11.
以平均设计流量为指标的汛期分期方法研究 总被引：2，自引：0，他引：2
定义了汛期平均设计流量,以其最小为优化准则,开展汛期分期计算研究。步骤为：采用3维非对称型Gumbel-Hougaard或Frank Copula函数构建分期洪水联合分布;给定联合分布重现期,求出以P-Ⅲ型为边缘分布的分期设计流量;根据汛期平均设计流量最小准则,选择最终的分期方式。以三峡水库为研究实例,根据1882-2007年实测坝址流量系列,研究结果表明：汛期分期方式有两种情形：当重现期较小时,偏于兴利考虑,主汛期可定为6月23日-8月17日;当重现期较大时,偏于安全考虑,主汛期可定为6月21日-9月16日。按照汛期平均设计流量这一评价准则,两种分期方式差异不大。由于三峡水库主要是防稀遇（重现期较大）洪水,最终采用主汛期为6月21日-9月16日的分期方式。本文提出的汛期分期方法从优化设计分期洪水的角度出发,为汛期分期提供了新途径。 相似文献
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《中国农村水利水电》2017,(2)
基于Copula函数分析了潖江河大庙峡流域洪峰流量与洪水历时的联合频率分布特征,得出GumbelHougaard Copula函数可较好地拟合2者的相关关系,以及反映2变量在"且"和"或"组合情况下的发生频率和重现期。在同频率设计情况下,2变量发生组合受灾风险的概率很低。在同一重现期下的历时与不同重现期下的洪峰组合频率随重现期的减小而增大,5 a一遇洪峰对应的历时在31.7~40.2 h的可能性较大,10 a一遇的洪峰历时在45 h以上的概率较小。另外,当历时重现期低于200 a一遇时,流域遭遇200 a一遇以上洪峰的概率极低。 相似文献
13.
传统的设计洪水推求方法假定洪峰和洪量为同频率,而没有考虑两个洪水要素之间的相关性;并且在推求特定重现期下设计洪水地区组成时,主观上从最不利的角度出发,无法定量地描述各分区洪水之间的相关程度.因此,引入Copula函数,在兼顾洪峰和洪量联合作用下,推求不同频率下的设计洪峰流量和洪量,进而得到不同频率的设计洪水过程;考虑各... 相似文献
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《中国农村水利水电》2016,(3)
采用Von Mises函数和皮尔逊Ⅲ型函数分别拟合了东江干流与支流望江沥河涌洪峰出现时间及量级分布特征,采用Frank Copula函数构建了东江干流与支流望江沥河涌洪水发生时间及其量级之间的联合分布,研究分析了东江干流与支流望江沥河涌年最大洪水遭遇风险特征。结果表明:Frank Copula函数能较好地拟合东江干流与支流望江沥河涌年最大洪水(出现时间和量级)联合分布;东江干支流洪峰在同一天遭遇最大可能发生在6月17日,遭遇风险约为0.011%,在5月9日之前和10月6日之后发生同一天遭遇的概率很小,几乎为0;望江沥发生超20年一遇暴雨同时遭遇东江干流超5年一遇洪水的重现期为47年;在望江沥河涌发生暴雨洪水条件下,东江干流某一量级洪水发生的可能性相对提高。 相似文献
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感潮河段洪潮遭遇概率研究 总被引：3，自引：1，他引：2
以位于珠江三角洲感潮河网地区的洪潮遭遇概率问题为实例,对当前应用较多的各种二变量联合概率模型进行了比较研究,包括混合Gumbel分布、Gumbel-Logistic分布、以及阿基米德族Copula函数中的Gumbel-Hougard Copula模型、Clayton Copula模型、Genest-Ghoudi Copula模型等。结果表明,不同的二变量概率分布模型对于变量之间的相关性都有不同程度的限制,实际应用时需要首先根据水文变量的相关性特点选择适宜的模型。Copula函数模型则不限定边际分布型式,比混合Gumbel模型和Gumbel-Logistic模型具有更强的灵活性。多种拟合优度检验方法对各模型的检验结果表明,虽然各模型都能通过K-S检验,但其拟合优度有显著不同,实际应用时需进行拟合优度检验以择优。 相似文献
16.
《中国农村水利水电》2020,(10)
干旱是复杂的自然灾害,了解干旱的演变规律对旱情的防治、水资源的规划和管理意义重大。根据榆林市5个气象站1960-2016年的逐月标准化降水指数,通过不连续干旱游程(UDR)与连续干旱游程(CDR)方法提取干旱变量,应用Copula函数分析干旱发生概率与重现期。结果显示:(1)与UDR方法相比,CDR方法提取的数据系列含有较多极端数据,有助于减小最优理论分布与实测数据的尾部拟合误差;(2)干旱历时与干旱烈度的联合最适分布为:绥德站为Frank Copula,榆阳站和横山站为Gumbel Copula,神木站和定边站为Gaussian Copula。(3)榆林市干旱联合累积概率随干旱历时与干旱烈度增大而增大;组合重现期随干旱历时与干旱烈度的增大而呈先缓后陡的增加趋势。 相似文献
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《中国农村水利水电》2017,(5)
为描述旱涝交替事件的本质特征,以四湖流域监利站1957-2013年的日降雨资料为基础,从降雨距平序列里提取旱涝交替历时、旱涝交替强度、旱涝交替程度3个特征变量。通过二维和三维Copula函数构建特征变量的联合分布,并计算相应的概率和重现期。结果表明:(1)四湖流域监利站旱涝交替事件主要集中在夏季,并呈现出历时变长,程度变大,分布越来越密集的态势。(2)四湖流域监利站旱涝交替事件多为历时小于39 d、程度小于74,或者程度小于72、峰值小于9,或者历时小于39 d、峰值小于10的旱涝交替事件。(3)基于Frank Copula函数得到三个旱涝交替特征变量的多变量组合重现期,可以为地区水利工程规划和风险评估工作提供依据。 相似文献
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Copula函数在渭河流域干旱分析中的应用研究 总被引：1，自引：1，他引：0
《灌溉排水学报》2017,(12)
采用Gumbe-Hougaard、Frank和Clayton Copula函数,以渭河流域干支流22个气象站点1960—2015年的日降水资料分别构造干旱历时和干旱烈度、干旱历时和烈度峰值以及干旱烈度和烈度峰值之间的二维关系,从而对渭河流域1960—2015年的干旱特性进行分析。结果表明,二维Archimedean Copula函数可很好地描述干旱多变量的联合概率分布,且拟合效果较好;总的来说渭河流域干旱趋势明显,干旱严重程度与干旱历时的变化趋势均不显著,发生较长时期持续干旱的频率高、重现期短,因此当地相关单位应加强干旱的预报和管理。 相似文献
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