新安江模型在乌江独木河流域的应用与改进
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
smu aer n f n te i lt u o i Du aes e o a e t d h mu W trh d fr a c su y.Ac o ig t e smu ain r s ls a d t e d sig ih n s c r n o t i lto e u t n it u s i g d h h n
基金项 目:国家重点基础研究发展计划 (7 93计划 )20C 4 30 )教育部科学技术研究重大项 目(00 2 ; (06 B 020 ; 38 1) 国家 自然科学基金 (O 705 5 692 )
作者简介 : 郝庆庆 ( 7 一 )女 , 1 6 , 江西永修人 , 9 讲师 , 博士研究生 , 主要从事流域水文模拟研究 .- a : o @hu eu c Em i h q h . . la q d n
值, 这可能是流域下垫面特性 、 模型概化 、 参数率定 以及水文资料等因素综合作用及相互影响的结果 ;d 个 ()
别 年份 ( 18 ) 如 93年 出现 计算 峰值 明显高 于实 测 峰值 的现 象 , 这可 能是 抽水 等 人为 因素 造成 的 ;e所 研究 流 () 域 面积 较 小 , 如果 存在 不 闭合 量 , 闭 合量 占总 径 流量 的 比例 就 会 比较 大 , 而对 径 流量 及 流 量 过 程 线产 生 不 从
2 河海 大学 水文水资源与水利工程科学 国家重点实验室 , . 江苏 南京
20 9 ) 10 8
摘 要 :为 了提 高新 安 江模 型在 喀斯 特地 区的模拟 精度 , 以贵 州独木 河 流域 为研 究 对 象 , 用新 安 江 使
模 型 对该 流域 进行 了径 流模 拟研 究 . 据 模拟 分析 结 果和 岩溶 地 区独特 的水 文特征 , 出 了改进 新 根 提 安 江模 型 的 3种 设 想 , 并对 第 1 种设 想 ( 3层 蒸散 发 结构 改 为 2层 蒸散 发 结构 ) 行 了验证 . 比分 进 对 析 结 果表 明 , 改进后 模 拟 结果 的平 均确 定性 系数 比改进 前 的 高 00 , .2 改进 后 的 新 安 江模 型 可供 类
( .C lg y ro ya dW t e uc ,H h i n e i N n n 10 8 hn 1 oeeo do g n ae R s r s oa U i  ̄t l fH l r o e v y, aj g 20 9 ,C i i a;
2 tt KyLbrt yo y rl - a r e u e a y rui E gnen .Sa e a o o e a r fH do g W t s r s n H da l n i r g, o y e R o c d c ei H hi n e i oa U i nt v y,N n 10 8 h i a g 2 0 9 ,C n a)
Abt c:I re p v es u t npeio fh i’ni gm dl nkr r s tem d l a sdt s at nodr oi r et i l i r s no t X n aj n oe i as ae . oe w sue r t m o h m ao ci e a t a h o
流 、 水 源和 汇流 4个 阶段 . 中 : 分 其 蒸散 发计 算 采用 3层蒸 散 发 模 型 ; 流计 算 采 用 蓄满 产 流 模 型 ; 流 划 分 产 径
为地表 径 流 、 中流和地 下 径流 3种水 源 , 壤 径流 划分 采用 了 自由水 蓄水 库法 ; 汇流计 算 中 , 地表 径 流汇 流计 算 采 用无 因次单 位线 法 , 中流和 地下 径流 汇流 计算 采用 线 性水库 法 , 壤 河道 汇 流计算 则 采用 马斯京 根分 段连 续 演 算法 [1 2. 本 文 的研究 对 象独 木河 流域 地处 西南 喀斯 特 地 区 . 区为连 片 裸露 碳 酸岩 面积 最 大 和生 态 最脆 弱 的地 该
) Y l Q ) (] ∑lE(] :_ ( l { 2 l Q )/ lQ ) [ g g
=
一
( 2 )
() 3
/
i )=∑ ()
‘
式 中 : — — 实测 日平 均流 量 ; ) Q() Q ( —— 计 算 日平 均 流量 ; () _ i—— 第 i 的 流量 过 程 线 对 数 误 差 的绝 厂 年 对 值 ;() — 几年 流量 过程 线 对数 误差 绝对 值 的平 均值 . . i— 厂 计算 结果 见 表 1和表 2 .
h u i p vdm l n ei r e o e cud eue n yer o s l g n . t nm r e oe,adt p vdm dl ol b sdt aa z nfi ii r e o s e o d h mo o l u n mar i K yw rs u hukr ra u uWa r e ;rnfs u tn Xn aj n oe; o e ip vm n e od :G i o a t e ;D m t hd u o m l i ; i’ni gm dl m lm r e et z s a e s i ao a d o
区_ 虽然降水较多 , 3 , 但时空分布不均且下垫面情况复杂 . 根据岩溶地区独特的水文地质特性Ⅲ 以及三水源 5 j
新 安 江模 型应 用于 岩溶 地 区 的模 拟结 果 分析 , 笔者 提 出 了改进新 安 江模 型 的 3种设 想 [ 并验 证 了第 1 改 , 种
进 方法 .
收 稿 日期 : 0 10 —0 2 1 —3 3
似 地 区的径流 分析 借鉴 .
关 键 词 : 州喀 斯特 地 区 ; 木 河流域 ; 流模拟 ; 安 江模 型 ; 型 改进 贵 独 径 新 模
中 图分类 号 :3 3 P 3 文献标 志 码 : A 文章 编 号 :0 0 18 (0 2 0 — 19 0 10 —9 0 2 1 ) 10 0 — 4
失的部分资料移用邻近水文特征相似站点的来代替 . 日模参数[ 的率定顺序为蒸散发折算系数 一表层土 ]
自由水 蓄水 容 量 s M和表 层 土 自 由水 蓄水 库 对 地 下水 的 出流 系数 与表 层 土 自由水 蓄水 库 对 壤 中 流 的 出
流系数 K的 比值 K / , , c K一地下径流的消退系数 C一 壤中流 的消退系数 c. G ,率定蒸散发折算 系数 K时以径
流深 绝对 误差 为 目标 函数 l , 算 公式 为 _ 计 8 J
一
AR :
11
1 = 1 。 ‘
式 中 :A 第 i 径流 深 的绝对 误差 ; —— n年径 流 深绝 对误 差 的平 均值 ; —— 资 料 的年数 . R—— 年 △ n
率定其他参数时 为减少洪水高水部分误差的作用 , 9, 突出低水部分的作用 , 以误差的对数为 目标函数 , 通过使流量过程线对数误差绝对值的平均值最小 的方法来优选参数 .
a s mp in,t a s h tt e t re ly r e a orn pr t n sr cu s c a g d t wo ly r o e su t o h ti ,ta e —a e v p ta s i i t tr i h n e o a t —a e n ,Wa e fe h h ao u e s v r d.T e i i h c mp rs n r s lss o ta e a e a e c e ce to ee miain o e i rv d mo e sO. 2 hg rta h to o aio u t h w tt v rg o f in fd tr n t ft mp e d lwa 0 ihe n t a f e h h i o h o h
新 安 江模 型 _是 一个 分单 元 、 2 ¨ 分水 源 、 阶段 , 有 分 布参 数 的完 整 的概 念 性 降雨 径 流 模 型 , 用 于湿 分 具 适
润与半 湿 润地 区 , 有 概念 清 晰 、 具 结构 合 理 、 参 方便 和计 算 精度 较 高 等优 点 . 拟计 算 主 要 分 为蒸 散 发 、 调 模 产
第 1 期
郝 庆庆 , 等
新安 江模 型在乌江独木河流域 的应用与改进
较 大影 响 .
12 次 洪模 拟 .
hdo g a c a c rt s f as aes hr smp osw r pooe p v eXn aj n oe.T ef t y r oi l h at sc o r ra,te a u t n e rpsdt i r e h i’ni gm 1 h r l c r e i k t i es i e om o t a d i s
10 1
河 海 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )
第4 0卷
1 模 型 的应 用
研 究 区为 贵州 省 内乌 江流域 的支流— — 独木 河 流域 , 积 18 k 2该 流 域 内共 有 下湾 、 面 45 m . 昌明 和六广 3 个
站点 . 1 1 日模 拟 .
采 用 独木 河流 域 17- 17 年 的水 文 资 料 率 定 日模 参 数 ,90-18 的 水 文 资 料 检验 日模 参 数 , 93 99 18- 93年 缺
A piaina di rv me t f i a j n dl nD maWaese f p l t n c o mp o e n n’ni gmo e i u trh do oX a W- in ie ai u a gR vrB s j n
HA n -ig .C N X O Qigqn HE i ’
表 1 率 定 年 份 日模 模 拟 结 果
Ta l Dal sm u ai n r s t n ai a o a s be1 i i l to e ul i c l y s br t n ye r i
分 析表 1 表 2 果 可知 :a率 定得 到 的 日模 参 数 对 多 年 来说 是最 优 的 , 于有 些 年 份 的模 拟 结 果 很 和 结 () 对 好, 而对 于另外 一 些年 份 的模 拟结果 相 对较 差 ;b新 安 江 模 型没 有 考 虑 随着 时 间 推移 下 垫 面 的 变 化 以及 人 () 类 活动 的影 响 , 造成 模拟 误差 的一 个 原 因 ;c在 极值 处 的预 报结 果相 对较 差 , 是 () 计算 峰 值基 本都 小 于 实测 峰
第4 0卷第 1 期
21 0 2年 1 月
河 海 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )
Junl f oa U i rt N tr cecs ora o hi n e i( a a Si e) H v sy ul n
V0 .0 14 No. 1
Jn 0 2 a .2 1
D I 1 .86 ji n 10 —90 2 1 .10 1 O :0 3 7 / . s .00 18 .02 0 .2 s
新 安 江 模 型 在 乌 江 独 木 河 流 域 的 应 用 与 改 进
郝庆 庆 陈 喜 , 2
( . 海大 学 水 文水 资 源 学 院 , 苏 南 京 1河 江 209 ; 10 8
基金项 目:国家重点基础研究发展计划 (7 93计划 )20C 4 30 )教育部科学技术研究重大项 目(00 2 ; (06 B 020 ; 38 1) 国家 自然科学基金 (O 705 5 692 )
作者简介 : 郝庆庆 ( 7 一 )女 , 1 6 , 江西永修人 , 9 讲师 , 博士研究生 , 主要从事流域水文模拟研究 .- a : o @hu eu c Em i h q h . . la q d n
值, 这可能是流域下垫面特性 、 模型概化 、 参数率定 以及水文资料等因素综合作用及相互影响的结果 ;d 个 ()
别 年份 ( 18 ) 如 93年 出现 计算 峰值 明显高 于实 测 峰值 的现 象 , 这可 能是 抽水 等 人为 因素 造成 的 ;e所 研究 流 () 域 面积 较 小 , 如果 存在 不 闭合 量 , 闭 合量 占总 径 流量 的 比例 就 会 比较 大 , 而对 径 流量 及 流 量 过 程 线产 生 不 从
2 河海 大学 水文水资源与水利工程科学 国家重点实验室 , . 江苏 南京
20 9 ) 10 8
摘 要 :为 了提 高新 安 江模 型在 喀斯 特地 区的模拟 精度 , 以贵 州独木 河 流域 为研 究 对 象 , 用新 安 江 使
模 型 对该 流域 进行 了径 流模 拟研 究 . 据 模拟 分析 结 果和 岩溶 地 区独特 的水 文特征 , 出 了改进 新 根 提 安 江模 型 的 3种 设 想 , 并对 第 1 种设 想 ( 3层 蒸散 发 结构 改 为 2层 蒸散 发 结构 ) 行 了验证 . 比分 进 对 析 结 果表 明 , 改进后 模 拟 结果 的平 均确 定性 系数 比改进 前 的 高 00 , .2 改进 后 的 新 安 江模 型 可供 类
( .C lg y ro ya dW t e uc ,H h i n e i N n n 10 8 hn 1 oeeo do g n ae R s r s oa U i  ̄t l fH l r o e v y, aj g 20 9 ,C i i a;
2 tt KyLbrt yo y rl - a r e u e a y rui E gnen .Sa e a o o e a r fH do g W t s r s n H da l n i r g, o y e R o c d c ei H hi n e i oa U i nt v y,N n 10 8 h i a g 2 0 9 ,C n a)
Abt c:I re p v es u t npeio fh i’ni gm dl nkr r s tem d l a sdt s at nodr oi r et i l i r s no t X n aj n oe i as ae . oe w sue r t m o h m ao ci e a t a h o
流 、 水 源和 汇流 4个 阶段 . 中 : 分 其 蒸散 发计 算 采用 3层蒸 散 发 模 型 ; 流计 算 采 用 蓄满 产 流 模 型 ; 流 划 分 产 径
为地表 径 流 、 中流和地 下 径流 3种水 源 , 壤 径流 划分 采用 了 自由水 蓄水 库法 ; 汇流计 算 中 , 地表 径 流汇 流计 算 采 用无 因次单 位线 法 , 中流和 地下 径流 汇流 计算 采用 线 性水库 法 , 壤 河道 汇 流计算 则 采用 马斯京 根分 段连 续 演 算法 [1 2. 本 文 的研究 对 象独 木河 流域 地处 西南 喀斯 特 地 区 . 区为连 片 裸露 碳 酸岩 面积 最 大 和生 态 最脆 弱 的地 该
) Y l Q ) (] ∑lE(] :_ ( l { 2 l Q )/ lQ ) [ g g
=
一
( 2 )
() 3
/
i )=∑ ()
‘
式 中 : — — 实测 日平 均流 量 ; ) Q() Q ( —— 计 算 日平 均 流量 ; () _ i—— 第 i 的 流量 过 程 线 对 数 误 差 的绝 厂 年 对 值 ;() — 几年 流量 过程 线 对数 误差 绝对 值 的平 均值 . . i— 厂 计算 结果 见 表 1和表 2 .
h u i p vdm l n ei r e o e cud eue n yer o s l g n . t nm r e oe,adt p vdm dl ol b sdt aa z nfi ii r e o s e o d h mo o l u n mar i K yw rs u hukr ra u uWa r e ;rnfs u tn Xn aj n oe; o e ip vm n e od :G i o a t e ;D m t hd u o m l i ; i’ni gm dl m lm r e et z s a e s i ao a d o
区_ 虽然降水较多 , 3 , 但时空分布不均且下垫面情况复杂 . 根据岩溶地区独特的水文地质特性Ⅲ 以及三水源 5 j
新 安 江模 型应 用于 岩溶 地 区 的模 拟结 果 分析 , 笔者 提 出 了改进新 安 江模 型 的 3种设 想 [ 并验 证 了第 1 改 , 种
进 方法 .
收 稿 日期 : 0 10 —0 2 1 —3 3
似 地 区的径流 分析 借鉴 .
关 键 词 : 州喀 斯特 地 区 ; 木 河流域 ; 流模拟 ; 安 江模 型 ; 型 改进 贵 独 径 新 模
中 图分类 号 :3 3 P 3 文献标 志 码 : A 文章 编 号 :0 0 18 (0 2 0 — 19 0 10 —9 0 2 1 ) 10 0 — 4
失的部分资料移用邻近水文特征相似站点的来代替 . 日模参数[ 的率定顺序为蒸散发折算系数 一表层土 ]
自由水 蓄水 容 量 s M和表 层 土 自 由水 蓄水 库 对 地 下水 的 出流 系数 与表 层 土 自由水 蓄水 库 对 壤 中 流 的 出
流系数 K的 比值 K / , , c K一地下径流的消退系数 C一 壤中流 的消退系数 c. G ,率定蒸散发折算 系数 K时以径
流深 绝对 误差 为 目标 函数 l , 算 公式 为 _ 计 8 J
一
AR :
11
1 = 1 。 ‘
式 中 :A 第 i 径流 深 的绝对 误差 ; —— n年径 流 深绝 对误 差 的平 均值 ; —— 资 料 的年数 . R—— 年 △ n
率定其他参数时 为减少洪水高水部分误差的作用 , 9, 突出低水部分的作用 , 以误差的对数为 目标函数 , 通过使流量过程线对数误差绝对值的平均值最小 的方法来优选参数 .
a s mp in,t a s h tt e t re ly r e a orn pr t n sr cu s c a g d t wo ly r o e su t o h ti ,ta e —a e v p ta s i i t tr i h n e o a t —a e n ,Wa e fe h h ao u e s v r d.T e i i h c mp rs n r s lss o ta e a e a e c e ce to ee miain o e i rv d mo e sO. 2 hg rta h to o aio u t h w tt v rg o f in fd tr n t ft mp e d lwa 0 ihe n t a f e h h i o h o h
新 安 江模 型 _是 一个 分单 元 、 2 ¨ 分水 源 、 阶段 , 有 分 布参 数 的完 整 的概 念 性 降雨 径 流 模 型 , 用 于湿 分 具 适
润与半 湿 润地 区 , 有 概念 清 晰 、 具 结构 合 理 、 参 方便 和计 算 精度 较 高 等优 点 . 拟计 算 主 要 分 为蒸 散 发 、 调 模 产
第 1 期
郝 庆庆 , 等
新安 江模 型在乌江独木河流域 的应用与改进
较 大影 响 .
12 次 洪模 拟 .
hdo g a c a c rt s f as aes hr smp osw r pooe p v eXn aj n oe.T ef t y r oi l h at sc o r ra,te a u t n e rpsdt i r e h i’ni gm 1 h r l c r e i k t i es i e om o t a d i s
10 1
河 海 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )
第4 0卷
1 模 型 的应 用
研 究 区为 贵州 省 内乌 江流域 的支流— — 独木 河 流域 , 积 18 k 2该 流 域 内共 有 下湾 、 面 45 m . 昌明 和六广 3 个
站点 . 1 1 日模 拟 .
采 用 独木 河流 域 17- 17 年 的水 文 资 料 率 定 日模 参 数 ,90-18 的 水 文 资 料 检验 日模 参 数 , 93 99 18- 93年 缺
A piaina di rv me t f i a j n dl nD maWaese f p l t n c o mp o e n n’ni gmo e i u trh do oX a W- in ie ai u a gR vrB s j n
HA n -ig .C N X O Qigqn HE i ’
表 1 率 定 年 份 日模 模 拟 结 果
Ta l Dal sm u ai n r s t n ai a o a s be1 i i l to e ul i c l y s br t n ye r i
分 析表 1 表 2 果 可知 :a率 定得 到 的 日模 参 数 对 多 年 来说 是最 优 的 , 于有 些 年 份 的模 拟 结 果 很 和 结 () 对 好, 而对 于另外 一 些年 份 的模 拟结果 相 对较 差 ;b新 安 江 模 型没 有 考 虑 随着 时 间 推移 下 垫 面 的 变 化 以及 人 () 类 活动 的影 响 , 造成 模拟 误差 的一 个 原 因 ;c在 极值 处 的预 报结 果相 对较 差 , 是 () 计算 峰 值基 本都 小 于 实测 峰
第4 0卷第 1 期
21 0 2年 1 月
河 海 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )
Junl f oa U i rt N tr cecs ora o hi n e i( a a Si e) H v sy ul n
V0 .0 14 No. 1
Jn 0 2 a .2 1
D I 1 .86 ji n 10 —90 2 1 .10 1 O :0 3 7 / . s .00 18 .02 0 .2 s
新 安 江 模 型 在 乌 江 独 木 河 流 域 的 应 用 与 改 进
郝庆 庆 陈 喜 , 2
( . 海大 学 水 文水 资 源 学 院 , 苏 南 京 1河 江 209 ; 10 8