李佳艺:基于协整理论的陆浑灌区供需水极值事件分析论文

李佳艺:基于协整理论的陆浑灌区供需水极值事件分析论文

本文主要研究内容

作者李佳艺(2019)在《基于协整理论的陆浑灌区供需水极值事件分析》一文中研究指出:以河南省陆浑灌区为研究对象,将陆浑灌区自1970年建设以来的水资源供需情况相结合,主要从灌区水资源来水与需水分别处于极大极小值和极小极大值时是否引起灌区水资源短缺或是否水资源供需匹配的角度,构建了灌区水资源供需时序相依性VEC-Copula模型,分析了灌区发生极值事件的概率及条件重现期,为灌区需水结构优化和旱涝等极值事件的发生提供实践意义。根据陆浑灌区历史观测数据得到降雨量(P)、灌溉用水量(IR)和作物需水量(ETC)数据序列,首先运用对数方法对数据进行预处理,接着运用协整理论的结构突变理论对作物需水量时间序列进行突变点的分析,以期得到描述灌区1970-2013年以来供需规律更加准确的VEC模型;然后运用Copula方法,对比单Copula函数和混合Copula函数,构建了自然降雨供水条件下和人工灌溉供水条件下的VEC-Copula模型,同时结合条件概率、尾部相关系数,应用模型分析了两类供水在极值条件下的灌区水资源供需匹配的程度;最后将考虑结构突变的VEC-Copula模型与不考虑结构突变的VEC-Copula模型、小波分解后的低频高频VEC-Copula模型进行对比,主要研究结论如下:(1)运用递归法、滚动法和循环回归法检测出受环境、政策、种植结构较大的ETC的突变点为1989年,结果表明:自然降雨条件下考虑趋势项、常数项趋势项和协整向量项的误差修正模型的平均相对误差为12.23%最小,对于波动较大的年份的降水量模拟也更好;人工灌溉条件下考虑趋势项、常数项趋势项和协整向量项的模型的平均相对误差18.41%最小,总体模拟误差维持在20%左右。(2)通过向量误差模型(VEC)的残差项作为时间序列构建的VEC-Copula模型,结果表明:自然降雨条件下当ETC与P分别处于极丰极枯状态时极大极小值条件概率平均值为0.214,重现期的平均值为4.66年,说明灌区有可能出现水资源短缺的风险。VEC-Copula模型的上下尾?LU的概率为0.0081说明灌区在天然降雨作为水资源补给量的情况下,出现水资源极端短缺的风险较低。(3)通过向量误差模型(VEC)的残差项作为时间序列构建的VEC-Copula模型,结果表明:人工灌溉条件下当ETC与IR分别处于极丰极枯状态时极大极小值条件概率平均值为0.011,重现期的平均值为90.06年,灌区在人工灌溉作为水资源补给量的情况下,出现水资源短缺的风险极低的;VEC-Copula模型的上下尾?UL和下上尾?LU为0.0001,说明陆浑灌区人工供需水出现极不协调遭遇情形的可能性不高,在人工灌溉作为水资源补给量的情况下,出现水资源短缺的风险极低。(4)通过构建不考虑结构突变的VEC-Copula、低频数据的VEC-Copula和高频数据的VEC-Copula与考虑结构突变的VEC-Copula通过对比分析,结果表明:(1)通过权重参数、密度表面图的对比分析:天然供水条件下和人工供水条件下,高频数据的VEC-Copula的权重系数C?、G?比其他三个函数的权重系数大得多,高频数据随机性强,具有较明显的上下尾相依关系,但是从天然供水条件下高频数据的VEC-Copula随机波动的不确定性导致构建的VEC-Copula的密度表面图与其他三者不同;低频数据的VEC-Copula权重系数?F比其他三个函数的权重系数C?和G?大得多。(2)通过尾部相关系数对比分析:自然降雨条件下综合四种模型可知作物需水量大于913.6mm时,降水量小于260.18mm这种极值事件的发生概率是极低的。人工供水条件下综合四种模型可知作物需水量大于913.6mm时,灌溉用水量小于0.30×108m3这种极值事件几乎不会发生。(3)自然降雨条件下,最适合描述灌区极大极小值和极小极大值情况的是考虑结构突变的VEC-Copula模型。人工灌溉条件下,从四种模型的条件重现期看出,当灌区作物需水量极大,灌溉用水量极小,水资源出现短缺的情况几乎不会出现。

Abstract

yi he na sheng liu hun guan ou wei yan jiu dui xiang ,jiang liu hun guan ou zi 1970nian jian she yi lai de shui zi yuan gong xu qing kuang xiang jie ge ,zhu yao cong guan ou shui zi yuan lai shui yu xu shui fen bie chu yu ji da ji xiao zhi he ji xiao ji da zhi shi shi fou yin qi guan ou shui zi yuan duan que huo shi fou shui zi yuan gong xu pi pei de jiao du ,gou jian le guan ou shui zi yuan gong xu shi xu xiang yi xing VEC-Copulamo xing ,fen xi le guan ou fa sheng ji zhi shi jian de gai lv ji tiao jian chong xian ji ,wei guan ou xu shui jie gou you hua he han lao deng ji zhi shi jian de fa sheng di gong shi jian yi yi 。gen ju liu hun guan ou li shi guan ce shu ju de dao jiang yu liang (P)、guan gai yong shui liang (IR)he zuo wu xu shui liang (ETC)shu ju xu lie ,shou xian yun yong dui shu fang fa dui shu ju jin hang yu chu li ,jie zhao yun yong xie zheng li lun de jie gou tu bian li lun dui zuo wu xu shui liang shi jian xu lie jin hang tu bian dian de fen xi ,yi ji de dao miao shu guan ou 1970-2013nian yi lai gong xu gui lv geng jia zhun que de VECmo xing ;ran hou yun yong Copulafang fa ,dui bi chan Copulahan shu he hun ge Copulahan shu ,gou jian le zi ran jiang yu gong shui tiao jian xia he ren gong guan gai gong shui tiao jian xia de VEC-Copulamo xing ,tong shi jie ge tiao jian gai lv 、wei bu xiang guan ji shu ,ying yong mo xing fen xi le liang lei gong shui zai ji zhi tiao jian xia de guan ou shui zi yuan gong xu pi pei de cheng du ;zui hou jiang kao lv jie gou tu bian de VEC-Copulamo xing yu bu kao lv jie gou tu bian de VEC-Copulamo xing 、xiao bo fen jie hou de di pin gao pin VEC-Copulamo xing jin hang dui bi ,zhu yao yan jiu jie lun ru xia :(1)yun yong di gui fa 、gun dong fa he xun huan hui gui fa jian ce chu shou huan jing 、zheng ce 、chong zhi jie gou jiao da de ETCde tu bian dian wei 1989nian ,jie guo biao ming :zi ran jiang yu tiao jian xia kao lv qu shi xiang 、chang shu xiang qu shi xiang he xie zheng xiang liang xiang de wu cha xiu zheng mo xing de ping jun xiang dui wu cha wei 12.23%zui xiao ,dui yu bo dong jiao da de nian fen de jiang shui liang mo ni ye geng hao ;ren gong guan gai tiao jian xia kao lv qu shi xiang 、chang shu xiang qu shi xiang he xie zheng xiang liang xiang de mo xing de ping jun xiang dui wu cha 18.41%zui xiao ,zong ti mo ni wu cha wei chi zai 20%zuo you 。(2)tong guo xiang liang wu cha mo xing (VEC)de can cha xiang zuo wei shi jian xu lie gou jian de VEC-Copulamo xing ,jie guo biao ming :zi ran jiang yu tiao jian xia dang ETCyu Pfen bie chu yu ji feng ji ku zhuang tai shi ji da ji xiao zhi tiao jian gai lv ping jun zhi wei 0.214,chong xian ji de ping jun zhi wei 4.66nian ,shui ming guan ou you ke neng chu xian shui zi yuan duan que de feng xian 。VEC-Copulamo xing de shang xia wei ?LUde gai lv wei 0.0081shui ming guan ou zai tian ran jiang yu zuo wei shui zi yuan bu gei liang de qing kuang xia ,chu xian shui zi yuan ji duan duan que de feng xian jiao di 。(3)tong guo xiang liang wu cha mo xing (VEC)de can cha xiang zuo wei shi jian xu lie gou jian de VEC-Copulamo xing ,jie guo biao ming :ren gong guan gai tiao jian xia dang ETCyu IRfen bie chu yu ji feng ji ku zhuang tai shi ji da ji xiao zhi tiao jian gai lv ping jun zhi wei 0.011,chong xian ji de ping jun zhi wei 90.06nian ,guan ou zai ren gong guan gai zuo wei shui zi yuan bu gei liang de qing kuang xia ,chu xian shui zi yuan duan que de feng xian ji di de ;VEC-Copulamo xing de shang xia wei ?ULhe xia shang wei ?LUwei 0.0001,shui ming liu hun guan ou ren gong gong xu shui chu xian ji bu xie diao zao yu qing xing de ke neng xing bu gao ,zai ren gong guan gai zuo wei shui zi yuan bu gei liang de qing kuang xia ,chu xian shui zi yuan duan que de feng xian ji di 。(4)tong guo gou jian bu kao lv jie gou tu bian de VEC-Copula、di pin shu ju de VEC-Copulahe gao pin shu ju de VEC-Copulayu kao lv jie gou tu bian de VEC-Copulatong guo dui bi fen xi ,jie guo biao ming :(1)tong guo quan chong can shu 、mi du biao mian tu de dui bi fen xi :tian ran gong shui tiao 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论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自郑州大学的李佳艺,发表于刊物郑州大学2019-07-03论文,是一篇关于协整理论论文,陆浑灌区论文,理论论文,供需水论文,极值分析论文,郑州大学2019-07-03论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自郑州大学2019-07-03论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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