基于水文-气象因子的综合多模型长期径流预报研究

长期径流预报对于掌握未来径流信息,实现水资源的高效利用具有重要意义。当前长期径流预报可利用模型众多,且各模型在不同预报条件下表现各有优劣,为实现多模型间的相互协调和性能互补,以桓仁流域长期径流预报为研究对象,耦合相关性分析和向前搜索包裹法从众多水文-气象因子中筛选影响桓仁水库入库径流的关键预报因子;采用统计分析法和机器学习法共6种径流预报方法,分别建立桓仁流域年径流预报模型和汛期月径流预报模型,对比分析多模型在该流域长期径流预报的适用性。结果表明:大气环流因子与预报对象的相关性明显高于水文因子,其在流域长期径流预报中起关键作用;基于主成分分析的人工神经网络(Artificial Neural Network Model based on Principal Compo⁃nent Analysis,PCA-BP-ANN)、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)等机器学习模型的年径流预报效果优于传统统计模型;汛期各月径流预报中,各模型预报精度有所差异,基于主成分分析的人工神经网络模型(PCA-BP-ANN)在5月份和8月份的预报合格率最高,且相对人工神经网络(Back Propagation-Artificial Neural Network,BP-ANN)模型提升了10%左右,但在6、7月份的预报效果不如其他模型,而门限回归(Threshold Regression,TR)模型在7月份表现最佳,合格率达94%;选择汛期各月表现最优的预报模型,给出综合多模型预报方案,在最优预报方案下,桓仁流域年径流预报以及汛期相对重要的7、8月径流预报的合格率均能达到90%以上。

蓄满-超渗产流模型在河南省典型流域适应性分析

半湿润半干旱地区的下垫面条件复杂、差异性大,其产流模式往往具有较强的随机性,并非简单的超渗产流或蓄满产流,产流计算难度大。本文选取蓄满-超渗兼容产流模型和垂向混合产流模型,以河南省鲁山县中汤流域及新县裴河流域为例,模拟分析流域产流情况及其适用性。结果表明:相较于单一蓄满产流模型仅60%的合格率,综合考虑蓄满和超渗产流的融合模型模拟效果更佳,其中蓄满-超渗兼容产流模型在两个流域均为100%,垂向混合产流模型则分别达到80%和100%的合格率,模拟合格率均较高。