基于Copula函数的泾河流域水沙关系演变特征分析

来源：自然资源学报杂志2015年第4期北京时间：

作者：郭爱军, 黄强, 畅建霞, 黎云云, 孙佳宁, 王义民,

单位：西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地(西安理工大学), 西安710048

摘要：为了掌握泾河流域水沙演变规律,基于张家山水文站1956—2010 年径流与输沙量数据,采用滑动平均法分析流域水沙变化,提出应用滑动相关系数法诊断水沙关系变异,与双累积曲线法相互验证,选取皮尔逊III 型分布拟合变异前后水沙分布,基于Copula 函数建立水沙联合分布,对比分析泾河流域水沙变化特征,研究不同时段水沙丰枯遭遇情况.结果表明:① 水沙关系于20 世纪80 年代发生变异;② 以1982 年为分割点,相比于1956—1982 年,1983—2010 年水沙均值减小,设计频率P≤90%时水沙值均减小,P >90%时,径流减小,输沙量增加;③ 两阶段水沙丰枯同步频率大于丰枯异步频率,“水丰沙枯或水枯沙丰”遭遇组合概率最小,变异后时段(1983—2010 年)各种遭遇组合频率分布更为均匀,水沙丰枯异步频率变大.

关键词：水沙关系,Copula函数,丰枯遭遇频率,泾河流域

基金资助：国家自然基金(51190093, 51179148, 51179149, 51309188);陕西省重点科技创新团队(2012KCT-10);高等学校博士学科点专项科研基金(20116118110009);陕西省教育厅重点实验室项目(13JS069);陕西省科技统筹创新工程计划项目(2013SZS02-Z02).