基于二参数分布的流域降雨时空分析及干旱评估

• 作 者: 朱俐萍
• 机 构: 华中科技大学
• 出 处: 华中科技大学
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 河流流域 降雨序列 时空分布模式 区域干旱评估 二参数分布理论

水是生命之源，文明之基，因此世界各地的河流区域都是人类文明的重要发源地。而降雨在时间和空间上复杂的变异性，对流域的径流量有着重要的影响作用，降雨的时空分布模式对于理解土壤水、地下水补给和河流流量时空变化十分重要。因此，准确认识区域降雨时空分布是进行相关区域干旱情况分析的基础，也是进行水资源管理、水文预报、工程施工及水利调度的重要参考。　　本文以降雨观测站历史降雨数据为实验数据，建立了降雨序列的时空分布模式，并结合标准化降水指数来评估区域干旱情况。降雨的时空分布规律研究分为时间和空间两个方面：在时间方面，本文分别使用二参数伽马分布和对数正态分布拟合了甘肃省河西走廊内河水系疏勒河及黑河流域1966-2001年间总计36年各月降水量分布，并引入了一个混合系数表示无降雨的概率。通过Kolmogorov–Smirnov检验，验证了拟合分布的准确性和可靠性；通过对两种分布的拟合结果进行比较，说明伽马分布和对数正态分布在表征疏勒河及黑河流域降雨量分布规律时上是适用的。在空间方面，通过空间插值来反映降雨在空间上的变化情况，并比较了反距离加权法和克里金插值法对该区域降雨序列插值的精度，结果表明克里金插值法有较高的插值精度。　　甘肃省疏勒河及黑河流域内降水变化率大，降雨年内分配不均，所以该流域经常发生洪涝、干旱灾害。干旱的气候必然会引起区域水分减少的变化，从而影响农牧业生产、城镇供水，甚至社会经济的稳定与可持续发展。为定量分析该区域的干旱强度，在对该流域降雨时空分析的基础上，引入了标准化降水指数，借助Mann–Kendall趋势检验法来检验标准化降水指数的变化趋势，从而预测该区域未来可能发生干旱的频次和干旱程度。