基于Copula函数的三峡库区万州段蓄水前后降雨量-径流量关系分析
2021-07-06王晓菊毛海涛黄庆豪程龙飞
水资源与水工程学报 2021年2期
王晓菊,毛海涛,2,黄庆豪,程龙飞
(1.山西农业大学 城乡建设学院,山西 太谷 030801;2.武汉大学 水利水电学院,湖北 武汉430072)
1 研究背景
三峡水库自2003年蓄水以来,改变了库区内水文循环的时空分布,具有非线性、多尺度等突出特性[1-2]。近年来,多位学者对三峡库区蓄水后流域内降雨-径流关系进行了研究。如邬昀等[3]在三峡水库早期蓄水期对库区内径流量进行了回归分析,推求了库区各分流域未来径流量;Bosshard等[4]对三峡水库蓄水初期用半分布式水文模型PREVA对库区内水文参数进行分析,表明三峡水库在蓄水初期的度汛性能良好;Fang等[5]利用逐步多元回归方法分析了三峡大坝建成后径流变化情况,指出降雨是引起径流变化的主要原因。上述学者均针对三峡库区蓄水对水文情势的影响进行了研究,但在时间或地域上有一定的局限性,未将三峡水库各个蓄水期的水文参数进行对比研究,也未针对库区内部的水文情势进行探索。此外,三峡库区降雨-径流与水库调蓄的内在关系还存在影响因素多且分布复杂等特点,需要探索新的方法进行研究。
三峡库区万州段位于长江上游下段,地处三峡库区腹地,常年受三峡水库调蓄影响,降雨-径流关系与天然河道具有明显的差别,其内在机理对于库区内部水文情势有着重要的价值。Copula函数具有较强的捕捉随机变量间非线性关系等优点,可构建随机变量的联合分布,以诊断变量间的相关性结构变化[6]。因此,本文在构建三峡库区万州段降雨-径流联合分布的基础上,采用Copula函数诊断流域降雨-径流相关性结构的变异情况,以期为三峡库区降雨-径流等多水文要素关系变异诊断提供一条新的思路。……
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