本文以北洛河流域為研究區(qū)域,基于交口河水文站1962—2016年和張村驛水文站1964—2016年的實測天然流量序列,首先檢驗了水文序列的一致性,確定序列變異趨勢以及變異發(fā)生時間。然后使用序列重構(gòu)的方法對水文序列的非一致性進行修正,根據(jù)修正后的流量序列選用不同的概率分布線型進行擬合,構(gòu)建水文干旱指標(標準化流量指數(shù),SFI),對干旱評估結(jié)果進行識別分析確定最為合適的分布線型。最后,提出基于Bootstrap抽樣的SFI不確定性分析,定量識別了水文干旱的不確定性影響因素。以下為本研究的主要成果與結(jié)論:(1)基于線性趨勢相關(guān)檢驗法和Spearman秩次相關(guān)檢驗法的趨勢性檢驗結(jié)果顯示,交口河和張村驛水文站的流量序列均呈現(xiàn)顯著性下降趨勢,兩種檢驗方法的檢驗結(jié)果基本一致;使用Mann-kendall法和Pettitt檢驗法識別交口河站序列在2002年發(fā)生突變,張村驛站序列在1987年發(fā)生突變。其中Mann-kendall法既可以檢驗序列的趨勢性又可以識別變異性。(2)為消除分布線型對干旱評估的影響,分別以伽馬分布,對數(shù)正態(tài)分布,正態(tài)分布擬合流量序列,構(gòu)建水文干旱評估指數(shù)SFI,基于游程理論對三種SFI與歷史干旱事件進行對比。結(jié)果顯示伽馬分布和對數(shù)正態(tài)分布擬合結(jié)果吻合度高,對數(shù)正態(tài)分布計算的SFI在干旱烈度和干旱歷時識別中呈現(xiàn)偏小差異。綜合以上研究結(jié)論,SFI的計算選用伽馬分布擬合流量序列。(3)給定置信水平a=5%,通過置信區(qū)間范圍,定量的描述了分布參數(shù)、樣本容量、抽樣方法對水文干旱指數(shù)的不確定性影響。結(jié)果顯示:樣本容量越大,置信區(qū)間寬越小,抽樣方法中以百分位數(shù)Bootstrap抽樣方法對參數(shù)值的估計精確度最高,由此可減小水文干旱評估的不確定性。(4)重構(gòu)后的流量序列SFI計算結(jié)果顯示,基于變異性成分合成的流量序列能較好的反映流量變化趨勢,還現(xiàn)后計算的SFI值較還原后的SFI偏小,對干旱事件識別靈敏度更高,能夠更為準確的評估水文干旱。
【學位單位】：華北水利水電大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：P333;P426.616
【部分圖文】：

2 研究區(qū)概況2.1 自然環(huán)境概況北洛河一名北洛水，又稱洛河。黃河的二級支流，渭河兩大支流之一，是陜西境內(nèi)長度最大的河流，流經(jīng)省內(nèi) 11 個縣。自陜西省定邊縣草梁山起，由西北向東南流經(jīng)延安地區(qū)，呈窄長帶形狀，途經(jīng)陜西、甘肅兩省，跨 5 個區(qū) 18 個縣，至大荔縣境韋林鎮(zhèn)的蒼西村匯入渭河。全長 680 千米，流域面積 26905km2，平均河道比降 1.98 ，總落差 1175m。其中陜西境內(nèi)的流域面積 24552 平方公里[48]。北洛河流域地形復雜多變，自河源至甘泉為上游段，河長 275km，占整個流域面積的 71%。中游劃分自甘泉至白水河口段，河長 251km，為黃土塬區(qū)，占流域面積 25%。白水河以下的下游段長 154km，河道寬闊，屬關(guān)中盆地，與洛河、渭河至三河口交匯流入三門峽庫區(qū)。北洛河河網(wǎng)復雜支流眾多，僅流域面積大于500平方公里的支流就有13條，其中葫蘆河最大，河長235.3km，流域面積 5449 平方公里。北洛河流域的 DEM 圖如 2-1 所示。2 研究區(qū)概況

15圖 3-2 張村驛水文站年徑流時間序列圖Fig. 3-2Annual runoff time series of Zhangcunyi Hydrological Station采用 Spearman 秩次相關(guān)檢驗法對同樣的年平均流量序列進行趨勢分析。交口量序列統(tǒng)計量 T 服從自由度為 63 的 t 分布，張村驛站的流量序列統(tǒng)計量 T 服為 51 的 t 分布。均給定顯著水平 a=0.05，查 t 分布表分別得臨界值為 2.00 和 顯示，交口河站統(tǒng)計量|T|=2.10>2.00，張村驛站統(tǒng)計量|T|=2.56>2.01。表明交口序列和張村驛站流量序列均存在顯著減小趨勢。

圖 3-1 交口河水文站年徑流時間序列圖Fig. 3-1Annual runoff time series of Jiaokouhe Hydrological Station
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本文編號：2839954