發(fā)布時(shí)間：2020-05-09 09:40

【摘要】：近年來(lái),由于氣候變化和人類活動(dòng),流域洪水、干旱等極值事件的強(qiáng)度和頻率發(fā)生了較大的改變,對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民日常生活形成了嚴(yán)重威脅,流域水循環(huán)和水資源問(wèn)題也趨于復(fù)雜化。水文模型是對(duì)自然界中復(fù)雜水文現(xiàn)象的近似模擬,可以實(shí)現(xiàn)流域徑流定量化研究,是水文科學(xué)研究的一種手段和方法。但是水文模型不能完全模擬外界環(huán)境,只是通過(guò)一定的簡(jiǎn)化而來(lái)的,因而模型存在不確定性,輸入數(shù)據(jù)的誤差就是模型不確定性的主要來(lái)源之一。降水?dāng)?shù)據(jù)作為水文模型重要的輸入數(shù)據(jù),其準(zhǔn)確性深刻影響著徑流的模擬精度。地面雨量站網(wǎng)是獲取降水?dāng)?shù)據(jù)的主要途徑之一,目前,研究者可以通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)手段獲取豐富的降水?dāng)?shù)據(jù),但是其花費(fèi)大量的人力和財(cái)力,并且存在數(shù)據(jù)冗余和缺失的問(wèn)題。因此研究流域雨量站密度對(duì)水文模型徑流模擬的影響,探討雨量站網(wǎng)的最優(yōu)數(shù)量和最佳分布,達(dá)到布設(shè)盡可能少的雨量站而不會(huì)使水文模型的模擬效果變差的目的,對(duì)于提高流域雨量站網(wǎng)的利用效率和節(jié)約研究者獲取數(shù)據(jù)的成本具有重要意義。本研究以晉江流域?yàn)檠芯繀^(qū),在對(duì)HSPF模型敏感性參數(shù)分析的基礎(chǔ)上,采用PEST優(yōu)化多目標(biāo)函數(shù)對(duì)山美水庫(kù)亞流域的徑流模擬進(jìn)行優(yōu)化,并將其推廣至整個(gè)晉江流域,構(gòu)建了較高精度的日尺度HSPF模型。在此基礎(chǔ)上,設(shè)置了6種雨量站密度情景,結(jié)合基于信息熵的多準(zhǔn)則站點(diǎn)優(yōu)選模型,求取最小數(shù)據(jù)偏差和最小重疊信息下的站點(diǎn)組合方案,并將其作為各個(gè)雨量站密度情景下較好的及最優(yōu)的站網(wǎng)分布,對(duì)比分析最優(yōu)站網(wǎng)的空間分布特征和基于不同站網(wǎng)情景的日徑流模擬結(jié)果,探討雨量站密度對(duì)徑流模擬的影響。結(jié)果表明:(1)相比單目標(biāo)率定,多目標(biāo)率定能更好的把握徑流變化趨勢(shì)、徑流總量和流量保證率的特征,NSE、R2、RMSE和PBIAS等結(jié)果均得到不同程度的提高。而將日流量偏差劃分豐、枯水期之后的多目標(biāo)率定,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)多目標(biāo)率定忽視枯水流量的不足,模型枯水期日、月徑流的模擬效果得到顯著提高。(2)HSPF模型在晉江流域具有較好的適用性,3個(gè)水文站的日、月徑流模擬結(jié)果均較為滿意,率定期和驗(yàn)證期的日徑流NSE和R2分別均在0.75和0.76以上,PBIAS均在10%以內(nèi),月徑流NSE和R2分別均在0.85和0.87以上,PBIAS均在10%以內(nèi)。(3)在空間分布上,最優(yōu)的雨量站網(wǎng)中位于信息熵較大的晉江中上游山區(qū)的站點(diǎn)較多,而信息熵較小的下游河谷地區(qū)的站點(diǎn)較少。(4)雨量站密度對(duì)日徑流模擬具有一定的影響,當(dāng)雨量站數(shù)量在11個(gè)及以上時(shí),率定期的NSE和R2分別在0.70和0.75以上,PBIAS在-4%-3%之間,RMSE在100m3/s以下,驗(yàn)證期的NSE和R2分別在0.82和0.84以上,PBIAS在-7%-1%之間,RMSE在99 m3/s以下,HSPF模型的日徑流模擬結(jié)果較為滿意。
【圖文】：

一l技術(shù)路線圖

其主模塊包括透水地段水文水質(zhì)模擬模塊（ＰＥＲＬＮＤ）、不透水地段水文水逡逑質(zhì)模擬模塊（丨ＭＰＬＮＤ）以及地表水體模擬模塊（ＲＣＨＲＥＳ），三大主模塊各自包括逡逑若干子模塊，如圖２－２所示。逡逑ｉ邋￣￣邐１邐Ｉ邐Ｉ邐＼邐￣邐＼邋—邐Ｉ逡逑ＡＴＥＭＰ邐ＳＮＯＷ邋模邐ＰＷＡＴＥＲ邋ＳＥＤＭＮＴ邐ＰＳＴＥＭＰ邋估邐ＰＱＵＡＬ邋ＰＷＴＧＡＳ邋模擬水逡逑｜邋ｐ—］邐校正n儒文餳縈氡文Ｄ饉體迥Ｄ餑嗌沖嗡閫寥藍(lán)儒文Ｄ饉叔逡綰痛篤蓯沖義希桿澹卞邋�？？…：？…＝二５A(chǔ)劍海海匆灰歡�，．．．丨…？：？？：，…逦辶x希靛澹停櫻裕蹋粒馘迥ｅ危校牛櫻藻迥ｅ危危桑裕義危校齲希渝危裕遙粒茫牛義迥Ｄ�；卜邋ＣＣ｝x牛灣迥Ｄ忮義�；酿t苤蝕溴文饃背婕鈴�，，模拟氮逦｜梭娘喿逦｜保守示踪尖徛劑叶\Р糠皺義希桑停校蹋危膩邋五五�，逦１—＾逦，逦，�

本文編號(hào)：2655947