Page 39 - 2024年第55卷第12期

３．３ 干旱指数与干旱识别方法 标准化径流指数（ＳｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄＲｕｎｏｆｆＩｎｄｅｘ，ＳＲＩ）是一种标准化干旱
指数，广泛应用于评估水文干旱 ［４０］ 。它在空间上具有可比性，在时间上具有灵活性。基于 ＳＲＩ的水文
干旱划分等级如表 ２所示。游程理论是一种基于阈值的干旱识别方法，该方法将干旱事件定义为小于
阈值的数值，并从干旱指数序列中提取事件 ［６］ 。通过游程理论提取包括干旱事件持续时间、频次和烈
度在内的水文干旱特征。
３．４ ＳＲＩ － ＲＲＶ框架 ＲＲＶ框架从三个方面描述流域对干旱条件的响应：（１）Ｒｅｌ（可靠性）是指发生
“不满意状态” 的频率；（ ２）Ｒｅｓ（回弹性）是指从 “不满意状态” 恢复到 “满意状态” 的速率；（３）
Ｖｕｌ（脆弱性）是指 “不满意状态” 对流域造成破坏的严重程度。考虑到中度以上的干旱危害性较强且
容易造成较大的损失，需要重点防治。因此，在本文中将识别干旱事件的阈值设定为 ＳＲＩ ≤ － １ 。基于
ＳＲＩ的水文干旱划分等级如表 ２所示。与提取干旱事件的阈值保持一致，将 ＳＲＩ ≤ － １ 设定为 ＲＲＶ框架
的阈值，计算基于水文干旱的 ＳＲＩ － ＲＲＶ指数，以反映流域的干旱状态。具体计算过程如下：
１ Ｎ
Ｒｅｌ ＝ ∑ Ｚ ｔ （１）
Ｎ ｔ ＝１
Ｎ Ｎ
∑
ｔ∑
Ｒｅｓ ＝ Ｗ ? Ｚ ｔ （２）
ｔ ＝１ ｔ ＝１
１ Ｎ Ｌ （ｔ） － Ｌ ｓｔｄ
ｏｂｓ
Ｖｕｌ ＝ ∑ { × Ｈ（Ｌ （ｔ） － Ｌ ） } （３）
ｓｔｄ
ｏｂｓ
Ｎ ｔ ＝１ Ｌ ｓｔｄ
式中：Ｎ为时段总数；ｔ为当前时段；Ｚ为满意?不满意状态，Ｚ＝ １ 代表满意，Ｚ＝ ０ 则代表不满意；Ｗ ｔ
ｔ
ｔ
ｔ
为时段内发生不满意的总次数；Ｌ （ｔ）为第 ｔ个时间段的 ＳＲＩ值；Ｌ 为设定的 ＲＲＶ框架阈值，即 － １；
ｏｂｓ
ｓｔｄ
Ｈ为 Ｈｅａｖｉｓｉｄｅ函数，当 Ｌ （ｔ） －Ｌ ≥０时 Ｈ ＝ ０，Ｌ （ｔ） － Ｌ ＜０时 Ｈ＝ １，确保了对脆弱性的计算仅限
ｓｔｄ
ｓｔｄ
ｏｂｓ
ｏｂｓ
于不满意的状态。
为了使 Ｒｅｌ、Ｒｅｓ和 Ｖｕｌ具有可比性，对 ＲＲＶ有正向影响的 Ｒｅｌ和 Ｒｅｓ采用式（４）进行标准化，对
ＲＲＶ有负向影响的 Ｖｕｌ采用式（５）进行标准化。
ｘ － ｘ
ｉ
ｍｉｎ
Ｙ ＝ （４）
ｒｅｌ，ｒｅｓ
ｘ － ｘ ｍｉｎ
ｍａｘ
ｘ － ｘ
ｍａｘ
ｉ
Ｙ ＝ （５）
ｖｕｌ
ｘ － ｘ
ｍａｘ ｍｉｎ
式中：Ｙ 为 Ｒｅｌ和 Ｒｅｓ的标准化值；Ｙ 为 Ｖｕｌ的标准化值；ｘ为标准化前各指数的值；ｘ 和 ｘ 分
ｒｅｌ，ｒｅｓ ｖｕｌ ｉ ｍｉｎ ｍａｘ
别为标准化前各指数的最小值和最大值。
ＳＲＩ － ＲＲＶ通过计算 Ｒｅｌ、Ｒｅｓ和 Ｖｕｌ的几何平均值得到：
３
ＳＲＩ － ＲＲＶ ＝ Ｒｅｌ × Ｒｅｓ × Ｖｕｌ （６）
槡
根据 Ｈａｚｂａｖｉ等 ［２１］ 提出的分类，ＳＲＩ － ＲＲＶ从高到低分为 ５类（表 ２）。ＳＲＩ － ＲＲＶ越高，流域应对干
旱条件的状态越好。
表 ２ 干旱等级划分及 ＳＲＩ － ＲＲＶ分级标准
等级 ＳＲＩ值 类型 ＳＲＩ － ＲＲＶ值 干旱状态等级
１ ≤ － ２ 极端干旱 ［０，０．２） 非常差
２ ［ － １．５ ，－ ２ ） 重度干旱 ［０．２，０．４） 差
３ ［ － １ ，－ １．５ ） 中度干旱 ［０．４，０．６） 中等
４ ［ － ０．５ ，－ １ ） 轻度干旱 ［０．６，０．８） 良好
５ ＞ － ０．５ 无旱 ［０．８，１］ 好
４ 结果与分析

４．１ 人类活动影响下的水文干旱特征 人类活动的影响主要集中在松辽、黄河、淮河、海河和长江流

４
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