分布式降雨径流模型率定的多目标分析方法

利用多目标方法,对自主研制的具有物理基础的分布式降雨径流模型进行了参数的多目标分析和模型有效性探讨.通过对参数的敏感性分析,确定糙率系数和土壤饱和水力传导率为率定的主要参数,选择效率系数、模拟洪峰的相对误差和洪峰达到时间的绝对误差为目标函数.在模型率定过程中,首先利用多目标最优化方法获得模型参数的非劣解集,然后又利用离散型协调规划从非劣解集中选出满意的模型参数,最后通过对非劣解集模拟的过程线的范围及形状的分析,对模型的有效性进行了评价.研究结果表明,多目标模型率定方法综合考虑了水文过程的各种要素,获得的满意解优于传统的单目标优选结果,非劣解集的聚合程度及模拟的过程线的范围能够反映模型的有效性.

考虑喀斯特地貌的分布式降雨径流模型在西江流域的应用

受喀斯特地貌影响,喀斯特区的产汇流情况与非喀斯特区差别较大,适用于非喀斯特流域的降雨径流模型不能照搬到喀斯特流域。基于喀斯特地貌的水文特性及变异性,考虑了表层岩溶带对蓄水能力、地下河系对产流速率的影响,实现了对基于DEM的分布式降雨径流模型DDRM(DEM-based Distributed Rainfall-Runoff Model)在喀斯特流域的改进。以西江流域梧州站以上区域为研究对象,开展了模型应用研究,模拟梧州站2010-2016年日径流过程。结果表明:改进后的DDRM模型可显著提高喀斯特流域日径流的模拟精度,对洪水期和枯水期的径流过程均有较好的模拟效果。

分布式格林-安普特降雨径流模型研究

构建了一种基于网格计算流域蒸散发及产汇流的分布式格林-安普特降雨径流模型,并选择陕北黄土高原地区两个半干旱流域为研究区域,研究该模型在半干旱地区的应用效果。结果表明:在两个半干旱流域,分布式格林-安普特降雨径流模型的应用效果好于GA-PIC模型和格林-安普特模型,尤其对于洪峰的模拟精度更高;分布式格林-安普特降雨径流模型中基于网格的坡面汇流与河道汇流模块能够更准确地计算出径流汇集到流域出口断面的时间;分布式格林-安普特降雨径流模型能更精确地计算出流域不同位置的产流过程,并准确地模拟流域产流面积分布情况;半干旱地区降雨时空分布不均,超渗产流主要受降雨强度的影响,降雨观测精度对径流预报精度影响较大。