赣江流域洪水峰量演变规律及联合分布研究

为研究赣江流域洪水特征,基于赣江流域外洲水文站1950-2019 年共70 年逐日流量资料,对年最大洪峰流量和1 日洪量进行研究,通过Copula 函数研究其洪水峰量联合分布情况。结果表明：赣江洪峰和洪量保持良好的一致性,均呈减少趋势;洪峰和洪量的最优分布均为gamma 分布函数;Frank copula 函数可以很好的拟合赣江洪峰和洪量的相关关系;洪水单变量重现期为5 年一遇时,实际重现期为4.89～5.12 年;当单变量重现期为100 年一遇时,实际重现期为72.51～161.05年。     

基于SPEI的江西省干旱特征及其对作物受灾面积的影响

基于江西省36个气象站点1960～2018年的监测资料,利用SPEI指数、Mann-kendall趋势检验法分析江西省干旱变化特征及SPEI指数与作物受灾面积之间的相关性。结果表明,年干旱指数呈轻微下降趋势,年际旱涝交替,年度干旱主要分布在东北部、西部和东南部地区,多为全域性和局域性干旱且2000年后全域性干旱更为显著;季节性干旱多发于夏秋季,尤其以秋旱更为严重,春冬旱程度轻且多发于赣州南部,但春季2001年后呈干旱化趋势,夏、秋、冬季SPEI指数呈上升趋势,夏旱多发于西部,秋旱多发于东部且多为全域性或区域性干旱,甚至出现覆盖全省的严重伏秋旱;作物受灾面积与夏秋季SPEI指数有显著相关性,且夏旱对江西省作物影响强于秋旱。研究结果可为江西省防旱抗旱提供参考。     

赣江流域降水时空分布特征

基于赣江流域内44个站点的59年（1960～2018年）的逐月降水量资料,采用累积距平、滑动t检验、小波分析、EOF分解等方法,分析了赣江流域降水的时空分布、趋势、突变和周期特征.研究表明：赣江流域降水量年内分配不均,1～6月逐渐增多,6月以后急剧减少,降水量以18.8mm/10年的速率增多,降水量空间呈现‘中间少四周多’的分布;1991年降水出现了由少到多的突变,2002年为由多到少的突变,降水主周期为35年,并伴有6年、12年、18年的次周期;降水的前3个模态累积贡献率达82.9%,3种模态表征的降水分布主要为空间一致型、南北相反型、中部与南北相反型.     

灰色模型的改进及其在气象干旱预测中的应用

针对传统GM(1,1)模型在数据预处理阶段存在的不足,分析模型误差的产生原因,提出新的数据预处理方法。依据峡江县1958-2018年年降水量资料,通过计算其SPI指数(标准化降水指数)得到干旱年时间序列。在真实的时间序列数据集上对经典灰色模型GM~0、平移转换预处理灰色模型GM~1、基于平移转换的平均弱化缓冲算子预处理灰色模型GM~2进行了对比测试,结果表明:平移转换结合平均弱化缓冲算子弥补了预处理阶段的不足,有效地降低传统模型的误差,改进后的GM~2模型的平均预测误差为3.32%,相较于其它两种模型分别降低了44.16%和16.24%。证明了该模型具有更好的预测精度,可应用于干旱年的预测,为区域干旱预测和干旱防治工作提供理论依据。     

基于Copula函数的赣江流域气象干旱特征分析

赣江流域是我国粮食主要产区之一,也是干旱灾害频发的区域。基于流域内39个站点1960～2018年的逐月降水和气温资料,计算逐月标准化降水蒸散发指数,通过游程理论提取干旱历时和烈度,分析其逐年变化趋势,对干旱历时进行边缘分布拟合前预处理,利用Copula函数计算‘或’和‘且’两种情境下不同等级干旱的重现期,分析干旱历时与烈度的时空特征。研究结果表明,赣江流域干旱历时和烈度两变量均呈减少趋势,跨季节干旱为主要类型;干旱历时的最优边缘分布函数中威布尔分布居多,Frank-Copula函数能很好地描述大部分站点的联合分布状况;重旱及以上两种重现期均小于7年,表明干旱严重且多发。     

江西省山区河流水文气象分析及洪水预报研究

利用线性回归、Mann-Kendall检验、滑动t检验和小波分析等方法,分析江西山区河流南潦河流域1960年~2018年的水文气象要素的趋势特征、突变特征以及周期特征,并基于HEC-HMS模型对流域内发生的11场次洪水进行了精度评定。结果表明,研究区降雨量和气温整体上分别以36.9 mm/10a、0.24℃/10a的速率上升,降雨量在1977年、1990年和2011年发生过突变,并存在35 a的主周期和4、12 a的次周期;气温于2011年发生过突变,44 a的周期变化贯穿整个研究时段;11场次洪水过程模拟结果合格率为81.8%,经评定达到了乙级标准,可为南潦河流域防洪减灾工作提供参考。