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件严重程度进一步加剧,以上分析结果与任立良等 [1] 和 Zou等 [20] 的研究结果一致。
5 结论
实现变化环境下非平稳水文干旱的准确评估对流域干旱灾害管理至关重要。本文采用广义可加模
型( GAMLSS)和完全自适应噪声集合经验模态分解法(CEEMDAN),分别构建了考虑径流过程非平稳
变化的时变标准化径流指数( SSI )和时变阈值序列(TL )两种非平稳干旱评估方法,有效提高了非
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平稳水文干旱的评估精度,得到以下结论:
( 1)渭河流域径流序列存在非平稳特征,年径流序列突变点集中在 1990年前后,且年径流序列在
突变点之后的时期(1991—2020年)呈现显著( α<0.05)上升趋势。
( 2)基于不同参数或阈值方案设计构建的方法间的对比结果表明,SSI 和 TL 两种非平稳干旱评
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估方法较传统评估方法具备更强的稳健性,能够合理地刻画突变点前后各时期内径流过程的旱涝动态
变化,避免了传统水文干旱评估方法在干旱识别过程中对干旱事件的遗漏、低估或高估现象。
( 3)对两种非平稳评估方法的验证结果显示,SSI 和 TL 两种非平稳干旱评估方法表征的旱涝过
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程与标准化降水指数和历史记载干旱事件表征的旱涝过程具有更高的一致性,均能合理地识别出渭河
流域历史时期的水文干旱事件。SSI 方法更适应于变化环境下水文干旱事件的等级划分,而 TL 方法
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则可以更合理地计算出非平稳水文干旱事件的径流亏缺量,两种方法殊途同归,优势互补。
( 4)基于两种非平稳水文干旱评估方法开展的不同时期水文干旱特征值比较结果一致表明,受气
候变化和人类活动的共同影响,渭河流域水文干旱事件在变化期(1991—2020年)较基准期(1961—
1990年)平均历时变得更长、平均烈度(水分亏缺量)变得更大。
综上,本研究提出的基于 CEEMDAN方法的时变阈值法,是对非平稳水文干旱评估方法的重要补
充,该方法可与时变参数标准化径流指数互补结合,共同构成非平稳水文干旱评估体系,使研究者和
管理决策者不再受限于之前单一的非平稳标准化指数方法,既能从定性角度判定水文干旱的旱情等
级,又能从定量角度获取水文干旱过程中的径流亏缺量等关键信息,从而为科学有效的水文干旱评估
及管理提供理论指导。
参 考 文 献:
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