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水文干旱分析中游程理論的運(yùn)用論文
1 前言
干旱是對(duì)人類威脅很嚴(yán)重的自然災(zāi)害，它是指“在長(zhǎng)期無降水和少降水或降水異常偏少的氣候背景下，水分供求嚴(yán)重不平衡的現(xiàn)象[1-3].”根據(jù)學(xué)科的不同可將干旱大致分為四類：氣象干旱、農(nóng)業(yè)干旱、水文干旱和社會(huì)經(jīng)濟(jì)干旱[4].干旱形式不同分析方法也多種多樣，利用降雨量對(duì)地區(qū)干旱的分析屬于水文干旱的范疇，通常用游程理論來研究分析干旱的程度及分布規(guī)律。本文用此方法對(duì)山東省 5 個(gè)氣象站點(diǎn)（德州、東營(yíng)、萊陽(yáng)、石島、菏澤）進(jìn) 51a 的降雨資料進(jìn)行計(jì)算分析，介紹游程理論在水文干旱中的具體應(yīng)用。
2 游程理論
2.1 游程的期望長(zhǎng)度【1】
3. 實(shí)例分析
此次采用山東省5個(gè)氣象觀測(cè)站點(diǎn)（德州、東營(yíng)、萊陽(yáng)、石島、菏澤）1961-2011 年逐月降水資料，以氣象干旱中月尺度下 Pa的劃分標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則，對(duì)干旱過程進(jìn)行識(shí)別。【2】
式中：p為某月的降水量， p為該月多年平均降水量。
由式（5）計(jì)算各站點(diǎn)各月降水量距平百分率，參考表 1 劃分為相應(yīng)的干旱烈度，統(tǒng)計(jì)不同干旱烈度下游程長(zhǎng)度和發(fā)生頻率之間的關(guān)系，由公式 1 計(jì)算出德州、東營(yíng)等 5 個(gè)站點(diǎn)在 4個(gè)干旱烈度情況下的期望，在期望的基礎(chǔ)上通過公式 2 得出 4 個(gè)干旱烈度下 5 個(gè)站點(diǎn)的遷移概率。
以德州站點(diǎn)為例，當(dāng) k=1 時(shí)，統(tǒng)計(jì)出最長(zhǎng)干旱歷時(shí) 5 個(gè)月出現(xiàn) 4 次，最短干旱歷時(shí) 1 個(gè)月出現(xiàn) 73 次，干旱歷時(shí)期望值為1.708 個(gè)月；k=2 時(shí)，最長(zhǎng)干旱歷時(shí) 3 個(gè)月出現(xiàn) 8 次，最短干旱歷時(shí) 1 個(gè)月出現(xiàn) 69 次，期望值 1.408 個(gè)月；k=3 時(shí)，最長(zhǎng)干旱歷時(shí) 3 個(gè)月出現(xiàn) 3 次，最短干旱歷時(shí) 1 個(gè)月出現(xiàn) 53 次，期望值1.275 個(gè)月；k=4 時(shí)，最長(zhǎng)干旱歷時(shí) 2 個(gè)月出現(xiàn) 7 次，最短干旱歷時(shí) 1 個(gè)月出現(xiàn) 39 次，期望值 1.152 個(gè)月。
干旱烈度 k=1（輕旱及以上的干旱）時(shí)，石島在各個(gè)烈度下的遷移概率最小，發(fā)生干旱的可能性最低，德州遷移概率最大，發(fā)生干旱的可能性最大。隨著干旱烈度的增大，遷移概率隨之減小。在干旱烈度 k=4 時(shí)，石島的遷移概率為 0,從未發(fā)生過特旱及以上干旱。選取干旱烈度 k=3（重旱及以上的干旱）、k=4（特旱及以上的干旱），由公式（3）計(jì)算德州、東營(yíng)等五個(gè)站點(diǎn)的概率分布。干旱連長(zhǎng)為 1 時(shí)，各個(gè)站點(diǎn)概率分布值為 1,隨著干旱連長(zhǎng)的增大，概率分布值逐漸變小，當(dāng)連長(zhǎng)到 7 時(shí)，各個(gè)站點(diǎn)概率分布值為 0.由公式（4）計(jì)算各個(gè)站點(diǎn)的重現(xiàn)期。以德州為例，k=3 時(shí)，干旱持續(xù) 1 個(gè)月的重現(xiàn)期為 0.46 年，2 個(gè)月的重現(xiàn)期為2.3 年；k=4 時(shí)，干旱持續(xù) 1 個(gè)月重現(xiàn)期為 0.7 年，2 個(gè)月的重現(xiàn)期為 5.4 年，隨著干旱持續(xù)時(shí)間增長(zhǎng)，重現(xiàn)期越來越大。發(fā)生同等級(jí)干旱時(shí)，石島的重現(xiàn)期較其他站點(diǎn)大，各站點(diǎn)未來不會(huì)發(fā)生連續(xù)大烈度干旱。
4 結(jié)語(yǔ)
通過對(duì)德州、萊陽(yáng)等五個(gè)氣象站點(diǎn) 51a 逐月降雨資料的分析，在五個(gè)站點(diǎn)中德州發(fā)生小烈度干旱概率最大，東營(yíng)發(fā)生大烈度干旱概率最大，各地區(qū)未來不會(huì)發(fā)生連續(xù)大烈度干旱。
游程理論通過降雨量分析地區(qū)干旱程度簡(jiǎn)潔直觀，本文僅采用五個(gè)氣象站點(diǎn)，若想反映山東省整體干旱分布情況，需要加入更多站點(diǎn)資料分析。
參考文獻(xiàn)：
[1]Wilhite D A.Drought planning.A process for state govenment[J].Water Resource Bulletin,1991,27（1）：29-38.
[2] 馮平 , 朱元 . 干旱災(zāi)害的識(shí)別途徑 [J]. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào) ,1997.
[3]彭高輝，夏軍等。黃河流域干旱頻率分布及輪次數(shù)字特征分析[J].人民黃河 ,2011.
[4] 董前進(jìn) , 謝平 . 水文干旱研究進(jìn)展 [J]. 水文 ,2014.
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