基于Copula函数的水量水质联合分布频率分析

在很多水文事件中，往往包含多个相互关联的特征变量，所以在建立联合分布时需要考虑各个变量之间的相关关系。本文利用Copula函数来构造河流水量和水质的联合分布，首先简单介绍了Copula函数，包括定义、分类、参数估计及评价方法。在应用实例中，针对一个水文站的水量水质资料采用Copula函数建立起水量和水质的二维和三维（分为对称型和非对称型）联合分布函数。结果表明，应用Copula联结函数来模拟水量水质联合分布是可行的，可为水量水质综合管理的风险分析提供有效的途径。     

基于Copula函数的洪峰洪量联合分布研究

采用Archimedean Copula函数族中的4种函数,以陕北地区神木站48 a的洪水资料为例进行了洪峰和洪量的联合分布及两变量的联合重现期计算。结果表明:通过相依性度量,神木站洪峰和洪量有较高的相依性;Fank Copula函数拟合洪峰和洪量的联合分布效果较好;运用Copula函数进行洪峰洪量联合分布的计算相对简单、灵活,可应用于多变量水文频率分析计算。     

Copula函数在水库峰量联合分布研究中的应用

将“7·20”降雨产生的特大洪水特征值纳入单变量洪水频率分析,采用Copula函数构建联合分布,计算两变量联合分布函数和重现期。以常庄水库69年洪水资料为例,绘制洪峰、24小时洪量的两变量联合分布频率图和联合重现期等值线图。结果表明,Clayton Copula函数对峰量联合分布的拟合效果较好;同一设计重现期条件下,两变量联合分布洪水频率分析结果较单变量分析结果偏安全。     

不同Copula函数在洪水峰量联合分布中的应用比较

为推求适合郁江南宁水文站洪水峰量联合分布的最优Copula连接函数,将二元正态Copula函数与t-Copula函数引入到水文多变量频率分析计算中,并与应用广泛的Archimedean Copula函数族进行比较。结果表明,所选用的5种Copula函数均适用于本次研究,其中经验频率与理论频率的拟合相关系数分别为1. 016 2、1. 016 2、1. 034 9、0. 968 5和1. 014 1,平方欧式距离分别为0. 011 7、0. 010 9、0. 018 6、0. 017 9和0. 020 3。比较发现,二元t-Copula函数表现最优,最能体现郁江南宁水文站洪水峰量联合分布的特性规律。     

基于 Copula 函数的飞来峡水库坝址洪水峰量联合分布研究

基于Copula函数分析了飞来峡水库坝址洪水洪峰和最大7 d洪量联合概率分布特征,获得如下结论：拟合优度检验指标表明4种Archimedean Copula 函数中Gumbel-Hougaard Copula函数拟合两者的联合概率分布效果较好;洪峰与最大7d洪量的联合重现期小于相应边缘分布的重现期,而同现重现期则大于相应边缘分布的重现期,以单变量计算推算的设计值实际上达不到所要求的设计标准;基于两变量联合分布得到的洪水频率分析计算结果更合理。     

基于三维Copula函数的滦河流域干支流丰枯遭遇研究

滦河流域主要产流区位于中游，考虑流域上下游来水量、干支流的相依关系，应用三维Copula函数，开展主要产流区滦河干流、潵河支流、青龙河支流年来水量的联合概率分布及条件概率分布对滦河流域干支流丰枯遭遇的分析研究，为洪水资源利用、合理优化防洪调度提供参考依据。以该流域1956—2016年来水量系列开展建模分析，对各区间来水量系列采用拟合优度检验，边缘分布选择4种常用的分布线型，采用4种拟合准则，综合开展最优线型选择，经分析计算可知3个区间来水量均以P-Ⅲ型分布为最优；Copula函数采用均方根误差进行拟合优度检验，选取Frank Copula函数拟合效果最好。根据所建模型，可得到不同条件组合下来水量的条件概率，滦河干流、潵河、青龙河同时出现枯水年的概率为13%。Copula函数为研究多维联合概率分布及丰枯遭遇提供了新的有效手段。     

水质常规监测采样频率确定方法研究

对安徽省淮河蚌埠闸以上干流2个水质监测断面的水质监测资料用偏差分析的方法,研究确定水质常规监测采样频率的方法。对1998年以来淮河蚌埠闸以上干流和颍河干流安徽段7个监测断面的水质常规监测数据进行了正态性检验,并对1998年以来的12个监测断面水质常规监测数据用统计学的方法,研究确定水质常规监测采样频率的方法。     

基于Copula函数的设计径流推算方法

不同时段长度的径流极值事件之间存在相关性,极值事件的共同发生具有重要的现实意义。基于极值理论,利用广义极值分布对不同时段长度的径流年极大值序列进行分布拟合,并以此为边缘分布分别建立Gumbel Copula、Clayton Copula和t-Student Copula两变量联合分布模型。结果表明:t-Student Copula上尾和下尾均存在相关性,能更好地给出真实数据厚尾分布的几何特征,捕捉到尾部的变化;两变量联合分布法得到的设计值较大,更偏于安全;利用Copula函数来描述不同时段长度的极端径流事件之间的相关关系,可以更加灵活可靠地推求设计径流过程和分析径流事件的条件频率。     

基于高维Gaussian Copula函数的区域农田灌溉需水分析

以广东省农田灌溉需水为例,构建了分区降水的8维联合分布模型,提出了给定全省降水频率的全省及分区农田灌溉需水分析思路,采用同频、典型年和最大权函数3种方法对区域需水、分区降水频率及需水进行了分析计算和对比。结果显示:Gaussian Copula函数能够很好地模拟广东省8个分区年降水联合分布,单变量最优分布主要为广义极值分布和广义正态分布。3种方法之间的全省农田灌溉需水相差甚小,但是各分区需水差别相对较大。典型年法推求的分区降水频率差异最明显,最大权函数法推求的大部分分区降水频率处于同频位置附近,其中分区Ⅷ的降水频率在特枯和特丰时明显偏离同频位置,而且其置信区间范围明显大于其它分区,表明分区Ⅷ不确定性更大。由于基于高维Copula函数联合分布模拟既考虑了分区降水的独立分布,又考虑了它们之间的相依性,而且能够给出分区需水的置信范围,因此认为最大权函数法推求区域农田灌溉需水更为合理。     

基于Copula函数的降雨随机模拟方法在古黄河流域的应用

以江苏省宿迁市古黄河流域上游宿迁闸站、中游刘老涧站、下游新袁闸站3个水文站39年(1980—2018年)的月降雨量资料为例,利用二维Copula函数进行月降雨量随机模拟。基于Copula函数建立3个站点两两间月降雨量的联合分布,结合Gibbs抽样法实现3站的月降雨量随机模拟,通过比较实测和模拟的月降雨量,对模拟预测的有效性进行验证。结果表明,上、中、下游降雨量之间具有较强的相关性,二维Copula函数可有效建立研究区域相邻站点间的相关性结构,可用于该流域降雨量的随机模拟,为该方法在其他领域的应用提供参考。     

在水务工作中做好"民生水务、科技水务、生态水务"规划

近年来借奥运机遇,朝阳区水务建设取得了很大成就,为了适应新时期现代水务的发展,必须切实做好水务规划工作.本文基于目前我区水务工作以及国内外水务工作的思路,贯彻市局提出的"民生水务、科技水务、生态水务",从水资源管理、水环境建设、安全供水、防汛以及节约用水等几个方面,阐述了新时期水务规划思路.     

引黄济津应急输水水质评价

１工程概况２０００年１０月，为解决天津市饮用水源紧张的问题，国家实施了引黄济津应急输水工程。该工程从黄河位山闸引水１００m３／s，经位山三干渠、穿卫枢纽、位临干渠、清凉江，通过清南连接渠进入南运河，输水至九宣闸供天津市饮用。工程全长３８４km。工程自２０００年１０月位山闸开启至２００１年２月关闸，黄河位山闸累计供水８．６６亿m３，历时１１２天，天津市九宣闸收水４．０亿m３。由于采取了一系列工程措施，各断面水质均能达到地面水Ⅲ类标准，大部分时段水质都能稳定在Ⅱ类，满足了生活用水要求。２水质评价水质评价参…     

加强水管理 保障水安全

根据我国水安全的形势和特点,保障水安全不仅要进一步加强水利基础设施建设、夯实水安全的工程基础,还必须特别注重从深化改革、创新机制、完善制度等方面着手,切实强化水管理,为水安全提供有力保障。     

中国水法与水管理改革

一、水资源管理的发展阶段及其特点 ①从改革开放初期到《水法》的制定（1978--1988）。这一阶段处于多龙治水、水资源管理无序的状态。     

南水北调引江水与当地水实行联合调度分析

南水北调工程建成后,各供水目标将由现在的当地水供水转变为引江水、地下水、地表水多水源供水的格局,因引江水年内年际来水的不均匀性,在研究如何充分利用引江水的同时,为保证各供水目标的供水保证率,需要研究当地水对引江水进行补偿调节的供水方案.     

试议现代水利与水利可持续发展

水利的可持续发展是国民经济可持续发展的重要组成部分，而实现水利的可持续发展是一个复杂的系统工程，影响水利可持续发展的因素诸多。正确理解现代水利的内涵对水利可持续发展至关重要，从而得出搞好现代水利的道理。     

以水价改革促进全社会节水

“十五”期间，水价改革全面推进，水利工程供水价格较“九五”有较大提高，水费的计收、使用管理也取得了明显的进展。水利工程水价改革特别是末级渠系的水价改革，极大地促进了水利工程的良性运行．增强了水利投融资能力，“十一五”期间，水价改革依然任重道远。     

从引滦工程体系建设看科学调水化解水危机

一、20世纪70年代后京津唐秦地区水资源状况 京津唐秦地区是我国首都所在地．又是全国重要的经济发达地区之一。1965年以来,海河流域从丰水期向枯水期转变．可供水量衰减,水资源供需矛盾日益尖锐．加上这一地区经济社会的快速发展,用水量日益增加,特别是1970年以后,京津唐秦地区面临着严重的水危机。