一种预测水文干旱概率的方法

地描述某些地 区的水文干旱情况。在这些地区， 需 水量 是决 定 干旱 程 度 的 主 要 要 素 ， 原 始 的 Ｓ Ｉ 而 ＷＳ
以及 经修 正 的 Ｓ Ｉ ＷＳ 在进 行 干旱 程度 分 类 时都 没 有 考虑 这一 要素 。此 外 ， 各种 不 同 的系统 中 ， 在 特别 是 那些 水库 蓄水 在供 水 中 占据很 大 比例 的 系统 中 ， 水 资源 系统 的运 行 在 应 对 水 文 干 旱 时发 挥 了 重 要 作 用 。当利 用 多年调 节库容 满 足枯水 期 的需 水 量并 降 低 未来 干旱 的影 响时 ， 干 旱识 别 的过 程 中考 虑 调 在
时间和结束时间提供可靠资料 ， 那么这种干旱指数
就 是适 当 的。干 旱指数 非常重 要 ， 是 ， 干 旱规 划 但 在
一
中， 综合不同的指示因子和触发值预测干旱通常是 个薄 弱环节 ， 因为这 样 的预 测 常常 缺 乏 操作 关 联
度规程的作用是相当重要的。由于我们对未来情况 缺 乏足够 的 了解 而导 致 无 法 确 定 诱 发 干 旱 的 因素
时， 特别 是在 进行 长期 干旱预测 的情 况下 ， 这一 问题 显得 更加 突 出 。干 旱 的 随 机 特性 是 它 的特 征 之 一 ，
性 和科 学论证 。 干旱 规划 中提 供 多个 指示 因 子和 在 触 发值 会引起 问题 ， 因是 目前还 缺 少 综 合利 用 以 原 及 评估 这些指 示 因子和触 发值 的系统 方法 。基 于指
（） ２
式 中Ｐ ＲｎＤｎ 为预 测变量 尺、 （ ） Ｄ和 的联 合分 布
１ 概
述
干旱 是指水 文循 环 中的一个 或者若 干个 要素 缺 水 。在某 一 系统 中 ， 大时 间尺度 下 ， 在 如果 供 水不 能 满 足生 物 、 济或者 社会 需水量 ， 经 干旱 就会 发生 。干 旱规 划取 决 于描述旱 情并对 抗旱 具有 指导 作用 的指 示 因子 和触发值 。如果干 旱指数 能 为预测 干旱开 始
两种 要 素的实 时监 测 数 据进 行 可靠 性 分 析 ， 预 测 使 干旱 概率 所使 用 的资料更 为可靠 。
ｒ
ｒ
，
Ｐ ）＝ＪＪＪ（ ｎＤｎ ｄ ）Ｄ ｄ 。（ ＪＪ ｐ ） ｄ ）Ａ＝ Ｊ （（
Ｏ
ＩＪ ｆ （）（ ＡＰＲＩ ）ｄ ）Ｄ ｄ （（ ［ ＡＰＤｌ ）（ ＡｎＤ ］ ｄ ）Ａ ｐ
优化水 库调 度 中的限水 措施 。史丹 利蒙 和 卡 瓦尔 康
了水文干旱监测 中最著名 的指数。 原始 Ｓ Ｉ ＷＳ 的基 本思想 是 归一化 时使用 后验 概率 。为 了改进 原始 的 Ｓ Ｉ盖伦建议将 Ｓ Ｉ ＷＳ， ＷＳ 修正为（ ５ ）１ ， Ｐ一 ０ ／ ２ 式中的 Ｐ 为水库蓄水量 ＋ 预测径流的后验概率 。即使经过
２１ ０ １年 １ １月 文章编 号 ：０６０ ８ （ ０ １ １－０ ６０ １０ －０ １ ２ １ ） １ ０ －４ ０
水 利水 电快报
Ｅ Ｈ ＷＲ Ｉ
第３ ２卷第 １ 期 １
一
种预 测 水 文 干旱 概 率 的方 法
［ 朗］ Ｓ 阿拉贾尼亚德 伊 ．
摘要 ： 出了一种监测和预测水文干旱概率的方法。该 方法可用 于研 究供 水、 水变量 以及 多年调 节 提 需
在 系统 中的作用 ， 估算 不同水文 气候条件下以及不 同蓄水总量情 况下干旱程度 的概 率。当水资源 系统 中的 供水 变量和需水变量随气候 变化发 生很 大变化 时， 该方法效果非常明显 。讨论 了主要 概率值及 其在该干旱 预测方法 中的联合使 用情况。介绍 了该方法在伊 朗扎 延德赫 （ ａａｄｈ 河流域 水文 干旱预测 中的应 用情 Ｚ ｙｎ ｅ ）
况。从概率 的角度得 出， 干旱监测和预测有助 于水资源规划管理的风险决策。该 方法获得 的指 数可 弥补现 有地表供水指数的不足之处。 关键词 ： 水文干旱 ； 干旱监 测 ； 干旱预测 ； 率方 法 概
中图 法 分 类 号 ：３ ８６ Ｐ ３ ． 文献标志码 ： Ａ
修正 之后 ，ＷＳ 还 是 存 在某 些 缺 陷 ， 以令 人 满 意 Ｓ Ｉ 难
该特性在干旱监测和预测 中都得到广泛关注。
最近 ， 一些 研 究人 员 通 过组 合 不 同 的指 示 因子 对 实 际干旱进 行 了适 当的 监测 ， 克服 了传 统 干旱 指 数 的 缺点 。拉奥 与沃 勒尔 （９ ７年 ） 论 证 证 明 ， １７ 经 使
用 包括 ３个 月 的降水 、 月径流量 以及 Ｐ Ｓ 在 内的多 ＤＩ
水量 时 ， 该指 示 因子 要 优 于 Ｐ Ｓ。之 后 ，ＷＳ 就成 ＤＩ Ｓ Ｉ
个指数可以更好地描述旱情 。 史丹利蒙 （０ ３年 ） ２０ 利 用 多状态 马尔 可夫 模 型 提 出 了一 种 随 机方 法 ， 该 方法可 以比较 、 组合 以及选择不同的干旱指示因子 。 德 雷 珀和 兰德 （０４年 ） 出 了一 种 基 于 指示 因 子 ２０ 提 如可供水及需水量的推算触发值 的分析方法 ， 用于
示 因子如帕尔默干旱程度指数 （ Ｄ Ｉ 、 Ｐ Ｓ） 地表供水指
数 （ＷＳ） Ｓ Ｉ 以及 修 正 的 Ｓ Ｉ采 用综 合 各 种 水文 气 ＷＳ， 候 变量 的方 法解决 了这 一 问题 。 Ｓ Ｉ ＷＳ 由谢 弗 和 德兹 曼 （９２年 ） ２ 纪 ８ １８ 于 ０世 ０
年代初在科罗拉多州提 出， 在描述美 国西部的可供
来自百度文库收稿 日期 ：０ １０ —０ ２ １— ５２
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［ 朗］ ｓ 阿拉贾尼亚德 伊 ．
一种预测水文干旱概率 的方法
蒂（０６ 利用系统化方法计算干旱序列 ， ２ ０ 年） 使用 的 方法包 括严重 干旱法 、 般干 旱法 、Ｎ触 发值 和 一 Ｉ Ｏ Ｔ触发值法 。与现有方法不 同， Ｕ 本文提出了一种 分析干旱概率的系统化方法 ， 该方法首先对供与求