基于Copula函数的头道拐水沙关系频率分析研究

为了掌握黄河中游水沙关系的变化特点和变化趋势,基于黄河头道拐站1958—1990年33 a和1998—2017年20 a的水沙资料,通过P-Ⅲ型曲线分别建立年径流量与年输沙量的频率曲线,对年径流量和年输沙量进行丰平枯划分;基于Copula函数对水沙关系进行变异诊断,构建年径流量-年输沙量联合分布模型并通过拟合优度检验选取最合适的Copula函数,计算水沙丰平枯组合遭遇频率.结果表明:头道拐水文站在1958—1990年和1998—2017年的年径流量和年输沙量呈下降趋势,1990年水沙关系发生变异;1958—1990年水沙关系存在一个变异点(1965年),1998—2017年水沙关系不存在明显的变异点,整体水沙关系存在一定的平稳性;1966—1990年和1998—2017年两个时期的水沙丰平枯组合遭遇频率中丰枯同频高于丰枯异频,1966—1990年的年径流量和年输沙量在较大值处相关性较强,1998—2017年年径流量和年输沙量整体相关性较强,水量和沙量的丰平枯变化趋势基本一致.