南水北调中线水源地与受水区丰枯遭遇分析.pdf

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1、第37卷第3期人民黄河Vo1．37．No．32015年3月YELLOWRIVERMar．．2015【水文泥沙】南水北调中线水源地与受水区丰枯遭遇分析马秀峰，刘和昌，胡义明，梁忠民(1．黄河水利委员会水文局，河南郑州450004；2．河海大学水文水资源学院，江苏南京210098)摘要：基于丹江口水库1954-2009年的月平均径流序列与郑州地区同时期的月平均降雨序列，采用游程理论计算了4种丰枯遭遇组合在不同游程长度下的分布概率和重现期。结果表明：在同一截取水平条件下，游程重现期随着游程长度的增加而快速增长；在同一游程长度条件下，重现期随着

2、截取水平的增大而增长；在同一截取水平、同一游程长度的条件下，同步偏枯发生的可能性最大，其次为同步偏丰，枯丰遭遇的可能性最小。关键词：游程理论；丰桔遭遇；郑州；丹江口水库；南水北调中图分类号：P333文献标志码：Adoi：103969／j．issn．1000—1379．2015．03．005南水北调中线工程从长江支流汉江上的丹江口水机事件的持续性法则，定量估计其持续历时的概率和库引水，跨越长江、淮河、黄河、海河四大流域，最后输重现期。送到北京颐和园的团城湖。受水区受气候、流域水文1．2水文中的游程现象特性和人类活动等的影响，水源地和降水、

3、径流的丰枯设等可能发生的随机变量l，在等时间间隔节点变化存在着差异性和不确定性。因此，研究水源地与上观测的时间序列为{yi}(i=1，2，⋯，n)。对于以年受水区之间的丰枯遭遇情况是跨流域水资源调配必须为步长的水文观测值，如年最大值、年最小值、年总量考虑的重要问题⋯。王政祥等利用南水北调中线等，可以直接将其作为等可能发生的随机变量。但对水源区和受水区40余站45a的降水资料，由南至北于以月为步长的观测值，如月均值、月总量等，由于其分析了各区降水的统计特征，结果表明能正常发挥调受季节变化影响显著，因此需将其转换为相对距平值水效益的丰枯遭遇

4、概率为62％～82％；戴昌军等采{i}(=1，2，⋯，)后，才可以将其近似为等可能发生用蒙特卡洛法比较了Moran方法、EFM方法和FEI方的随机变量，的计算公式为法的统计性能，并将之应用于南水北调东线工程，认为—(1l)Moran方法的结果更合理；闫宝伟等运用Copula理论构造了南水北调中线工程水源区与受水区降雨量式中：s为水文观测值Y的距平值；Y为水文变量l，的联合分布，计算了水源区与受水区不同遭遇组合的第i个观测值，其所属月份为第(=1，2，⋯，12)的出现概率；康玲等基于贝叶斯网络理论分析了月；为所有第月观测系列的均值。南水北

5、调中线工程水源区与受水区降水丰枯遭遇的将实测时间序列进行相对距平处理之后，根据需风险。要指定一个截取水平k，并按下述规则逐一转化为符笔者利用丹江口水库的流量资料和郑州地区的降号序列{}(i=1，2，⋯，n)：若s≤k，则=l，否则雨资料，采用游程理论分析了两地在4种丰枯遭遇情vi=0。如此便得到只含有“0”和“1”的时间序列，连形下不同游程长度(持续时间)的分布概率和重现期，续出现“0”或“1”的事件即为游程现象。对符号序列以期为南水北调中线工程的水资源调度管理提供进行游程频次g()统计时，若用代表字符“1”连依据。续出现的个数，则g(

6、)就是偏小游程的发生频次；若用代表符号“0”连续出现的个数，则g()就是偏大1游程理论游程的发生频次。1．1游程相关概念收稿日期：2014—06—13持续发生相同属性的偶然事件，称作游程现象；相基金项目：国家“973”计划项目(2010CB951102)。作者简介：马秀峰(1935一)，男，河南舞钢人，高级工程师(教同偶然性事件持续发生的时间历程，称作游程长度。授级)，研究方向为水文水资源。游程似周期而非周期，似循环而不重复，是一切偶然现通信作者：刘和昌(1989一)，男，江西赣州人，硕士研究生，研究方向为水文水资源。象都具有的普遍属性

7、。游程理论的主要作用是揭示随E—mail：chdlhc@126．tom·】7·人民黄河2015年第3期1．3普适性游程定律㈩马秀峰等【6经过多种途径的统计检验认为：任何随机事件，不论其原来服从何种概率分布，不论其是否由式(7)计算的经验分布概率与由式(8)计算的相互独立，只要每次试验中该事件出现的平均概率为理论分布概率之间的偏差可用均方根误差(RMSE)来某一常数p(O

8、)](、9)而变化，并服从如下方程：p2g(x)一2pg(~+1)+g(x+2)=0(2)式中：m为游程事件的总个数。对于伯努利试验，P就是某种状态在每次试验中1．5游程重现期可能发生的先验状态概率，例如掷