任　璐，赵雪花

基于Copula的汾河上游水文干旱频率分析

任璐，赵雪花

（太原理工大学水利科学与工程学院，山西太原 030024）

运用游程理论对汾河上游4个水文站的月径流资料进行干旱识别；选择4种分布函数拟合干旱特征变量，通过Kolmogorov-Smirnov检验法优选单变量边缘分布；利用Copula函数建立干旱特征变量的二维联合分布，计算重现期。结果表明，汾河上游干旱特征变量的最佳边缘分布是对数正态分布；汾河上游大多数干旱重现期小于5年，且干旱历时与烈度的单变量重现期与二维重现期较为接近；干旱历时与烈度峰值、烈度与烈度峰值的单变量重现期与二维重现期差距较大。

水文干旱；频率分析；Copula函数；月径流；汾河上游

0　引言

干旱是一种复杂、多因素并具有全球影响力的自然灾害［1］。它经常发生却甚少为人了解。我国属于东亚季风气候，年季间季风的不稳定性是造成我国干旱频发的一个主要原因［2］。气候变化和人类活动的共同作用，导致干旱的发生频率不断上升、造成损失不断加大，严重制约了我国社会经济的发展。缓解现今严峻的干旱形势迫在眉睫，因此对于干旱事件的频率分析是极其必要的。

最初的多变量干旱频率的研究建立在一系列假定的基础上。即，各变量的边缘分布必须服从同种分布［3-6］或者联合分布必须采用正态分布和经过数学转换得到的正态分布［6-8］。然而，实际情况往往不能满足以上假定，难以应用到干旱频率分析中。随后出现的非参数研究方法［9-10］虽然可避免以上假定，但是其数学推导及参数计算都太过复杂，在实际应用中难以推广。……