雅鲁藏布江流域极端降水模拟及预估

doi:10.7522/j.issn.1000-0240.2020.0095

摘要/Abstract

摘要：

为了解雅鲁藏布江流域汛期极端降水的变化规律，推算一定重现期的极端降水量分位数，通过百分位法、Hill图法、年交叉率法选取阈值，借助广义帕累托分布函数（GPD）对流域极端降水频率进行了分析。结果表明：99百分位时的阈值为流域内各站点的最佳阈值，且各站点超阈值序列通过了M-K的平稳性检验，无明显突变。拟合效果通过K-S检验，各站点拟合的极端降水理论频数和实测频数基本相符。尺度参数的大值区位于流域下游，表明该地区的极值波动大；形状参数正值区位于流域中上游地区，说明发生破纪录降水事件的概率较大，拟合结果与实际观测一致。从5年一遇和10年一遇的极端降水值来看，雅江流域除拉孜站外，其他地区降水极值均超过30 mm，日喀则地区的降水极值达50 mm；各地区20年一遇和30年一遇的降水极值增长的非常缓慢。通过与实际极端降水值对比分析得出，GPD拟合计算出的重现期水平基本符合实际，即具有一定的合理性。

关键词: 雅鲁藏布江流域, 广义帕累托分布, 极大似然相似, 极端降水, 重现期

Abstract:

In order to understand the variation law of extreme precipitation in flood season of the Yarlung Zangbo River basin， the quantile of extreme precipitation in a certain recurrence period was calculated by generalized Pareto distribution （GPD） method. The results indicate that the threshold at the 99th percentile was the optimal threshold for all stations in the basin. The super-threshold sequence of all stations passed the stationarity test of M-K and without an obvious mutation. The fitting effect passed K-S test， and the theoretical frequency of extreme precipitation fitted at each station was mainly consistent with the measured frequency. The large values of the scale parameters were located in the downstream of the basin， which indicates that the extreme values fluctuate considerably. The positive area of shape parameters was located in the middle and upper area of the basin， which indicates that the probability of record-breaking precipitation event was relatively high. The fitting results were consistent with the actual observations. According to the extreme precipitation values that occur once every 5 years and once every 10 years， except for the Lhaze station， the extreme precipitation values in other regions of the Yarlung Zangbo River basin exceed 30 mm， and the extreme precipitation values in Shigatse region reach 50 mm. The precipitation extremes that occur once in 20 years and once in 30 years increase very slowly in all regions. In comparison with the actual observation， it can be concluded that the level of recurrence period calculated by GPD fitting was basically in line with the reality and has certain rationality.

Key words: Yarlung Zangbo River basin, generalized Pareto distribution, great likelihood similarity, extreme precipitation, return period

中图分类号:

P458.1

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图/表 8

图1

图2

表1

表2

图3

图4

表3

表4

参考文献 29

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站点	资料长度	站点	资料长度
拉萨（Lhasa）	1959—2017年	泽当（Zidane）	1959—2017年
墨竹工卡（Mozhugongka）	1978—2017年	加查（Gyaca）	1978—2017年
南木林（Namling）	1979—2017年	拉孜（Lhaze）	1978—2017年
日喀则（Shigatse）	1959—2017年	米林（Mainling）	1979—2017年
林芝（Nyingchi）	1959—2017年

百分位	阈值	年交叉率	样本数	阈值	年交叉率	样本数	阈值	年交叉率	样本数	阈值	年交叉率	样本数	阈值	年交叉率	样本数
百分位	拉萨			墨竹工卡			南木林			日喀则			林芝
90th	9.2	15.6	779	11.6	12.2	611	9.8	15.6	593	9.7	15.5	779	11.6	15.6	887
95th	14.0	7.7	386	16.7	6.1	303	14.8	7.8	298	15.1	7.7	389	16.9	7.8	443
97th	17.2	4.6	232	20.7	3.6	181	18.1	4.7	179	18.6	4.6	233	20.3	4.6	262
98th	19.9	3.1	154	23.1	2.4	122	21.0	3.1	117	21.7	3.1	155	23.3	3.1	177
99th	23.6	1.5	78	27.3	1.2	61	25.1	1.5	60	25.6	1.5	78	27.6	1.5	88
	泽当			加查			拉孜			米林
90th	8.2	15.4	772	9.6	15.5	606	7.3	15.0	617	10.9	15.6	594
95th	12.8	7.7	389	13.9	7.7	303	12.4	7.5	310	15.9	7.7	295
97th	16.4	4.5	229	17.2	4.6	181	15.9	4.5	186	19.5	4.6	178
98th	18.9	3.1	156	19.9	2.9	116	19.0	3.0	123	22.1	3.1	117
99th	22.9	1.5	77	23.1	1.5	61	22.3	1.5	62	25.8	1.5	60

站点	尺度参数（a）	形状参数（k）	K-S检验
拉孜	5.34	0.200	0.011
日喀则	5.98	-0.076	0.078
泽当	5.84	-0.140	0.064
拉萨	5.79	-0.048	0.085
墨竹工卡	5.42	-0.013	0.086
南木林	5.26	-0.027	0.083
林芝	6.38	-0.150	0.069
加查	6.90	-0.140	0.093
米林	6.66	-0.600	0.074

站点	重现期
站点	5年	10年	20年	30年	50年
拉孜	35.1	44.6	50.2	53.4	57.6
日喀则	45.3	53.1	61.6	67.1	74.3
泽当	38.4	44.6	51.5	55.8	61.7
拉萨	39.0	45.1	50.8	54.2	58.7
墨竹工卡	42.1	48.6	55.8	60.4	66.6
南木林	38.0	42.5	47.1	49.8	53.3
林芝	36.7	39.9	42.9	44.7	46.8
米林	35.0	37.9	40.6	42.1	44.0
加查	35.2	39.3	43.4	45.9	48.9

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