史灌河流域水量平衡研究

建立了一个水量平衡模型，并用１９９８、１９９９年淮河流域能量和水循环试验（ＨＵＢＥＸ）期间获得的史灌河流域（ＨＵＢＥＸ水文试验区）加密观测资料来率定模型中的参数。结论表明：（１）水量平衡的要素计算合理；（２）梅山、鲇鱼山、蒋集土壤含水量的平均值系列基本上反映了流域蓄水量的变化过程；（３）流域蓄水量的衰减系数、蒸发能力的折算系数比较稳定，不应通过调整这些系数来实现水量平衡。

基于数字流域的地表水资源模拟

简要讨论了数字流域的概念,基于地理信息系统、遥感和数据库技术构建了数字淮河流域。根据其中的史灌河流域下垫面数据以及水文气象等时间序列数据,利用美国农业部开发的SWAT模型软件包AVSWAT,构建了逐日的史灌河流域地表水资源评估模型。以2003年淮河水利委员会基于逐项还原法计算的史灌河流域地表水资源系列为"真值",对该模型进行率定和验证。结果表明,模型成功地模拟了该流域的地表水资源系列,可以应用于流域水资源系列的模拟计算。该模型的构建和应用表明了数字流域是现代化流域管理的有效手段,展示了数字流域广阔的应用前景。

流域参考作物腾发量分布式计算模型

地形(坡度、坡向、地形遮蔽等)对太阳辐射的空间分布影响显著,并进而造成了参考作物腾发量(ET0)空间分布的巨大差异。基于淮河史灌河流域数字高程模型(DEM)对参考作物腾发量计算模型中所涉及的几个参数(包括气压、温度、辐射)进行地形校正,改进并建立了考虑地形影响的流域参考作物腾发量计算模型。结果表明,改进的参考作物腾发量计算模型的计算结果的空间分布差异显著,更好地反映了地形对于ET0空间分布的影响。辐射和ET0随着坡向的变化由南坡至北坡依次减少。该研究结果提高了起伏地形影响下ET0空间分布估算的精度,并为流域水资源综合规划和利用提供重要依据。

综合多源不确定性的洪水概率预报试验

为探究多种不确定性因素综合影响下洪水概率预报的实现方法及其适用性,利用2003—2020年史灌河流域多场次洪水开展模拟试验,在量化降雨输入、模型参数及结构不确定性程度的前提下,基于MCMC(Markov chain Monte Carlo)方法融合各来源不确定性实现洪水概率预报,并分别基于覆盖率、确定性系数指标评估预报结果的可靠性及预报精度。结果表明:综合多源不确定性洪水概率预报的5%~95%置信区间,能够较为稳定也包络预见期内洪水发展变化过程,有效降低误报、漏报的可能性;均值预报结果所提供确定性的预报洪水略优于原始的单一模型预报结果,进一步提高了洪水预报成果的可靠性及参考价值。