分布式水文模拟论文-徐飞

分布式水文模拟论文-徐飞

导读:本文包含了分布式水文模拟论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:降雨时空分辨率,分布式水文模拟,模拟精度影响,静态参数

分布式水文模拟论文文献综述

徐飞[1](2019)在《降雨时空分辨率的尺度变化对分布式水文模拟影响的分析研究》一文中研究指出结合不同降雨时间和空间尺度,以浑河流域沈阳站为研究区域,并结合静态和动态两组参数定量分析降雨时空分辨率变化对分布式水文模拟的影响,成果表明:降雨时间分辨率对分布式水文模拟影响较为敏感,降雨输入时间越短,其模拟精度越高,而降雨空间分辨率对分布式水文模拟精度影响程度较低。研究成果对于明晰降雨时空尺度变化对分布式水文模拟影响提供重要的参考价值。(本文来源于《水利规划与设计》期刊2019年07期)

于保慧[2](2019)在《降雨时空尺度对盘锦地区分布式水文模拟影响》一文中研究指出文中对定量分析不同降水时空尺度变化对盘锦地区分布式水文模拟的影响,结合分布式水文模型SWAT模型,采用静态和动态参数方法,分析4种降雨输入时段对区域洪水模拟精度的影响,并通过降水空间聚集方法对6种降雨空间分辨率下的洪水模拟精度进行分析。研究成果对于盘锦地区洪水模拟方案制定具有重要的参考价值。(本文来源于《东北水利水电》期刊2019年06期)

杜军凯[3](2019)在《考虑垂直地带性的山区分布式水文模拟与应用》一文中研究指出山地集水源涵养、气候调节、生物多样性维持等多种功能于一体。山地水循环过程演变不但直接决定了自身生态系统的质量与稳定性,同时也会将这种影响传递到下游平原区和城市群。由于山地具有空间异质性和垂直地带性特征,且以垂直地带性占主导,如何量化因此而伴生的水文水资源效应并对水资源时空格局作出科学评估与预测,对区域经济社会可持续发展具有重要意义。论文针对气候、地形、土壤和植被等要素的空间异质性与垂直地带性对山区水循环过程的影响机理问题,重点将分布式水文模型与遥感技术、气候模式相结合,以太行山区为例开展研究,系统解析了太行山区地形、气候、土壤和植被的垂直地带性特征,构建了考虑垂直地带性的分布式水循环模型WEP-L,定量评估了山区水资源时空格局和演变规律。取得的主要结论如下:(1)总结了太行山区地形、气候、土壤和植被的垂直地带性特征。太行山区月降水量沿高程变化梯度介于-5.20~6.72mm/hm;月平均气温沿高程变化梯度介于-0.66~-0.48℃/hm,各坡向不一。山区5~9月植被覆盖度明显高于其他月份,8月份最高,在空间上的变化范围为14%~100%,2月份最低,变化范围为0.8%~97.8%。各月叶面积指数呈东南高、西北低的分布规律,变化范围为0.1~7.0。土壤饱和含水率介于40%~46%,田间持水率介于17.4%~29.3%,凋萎含水率介于7.7%~15.5%,单分子含水率介于3.5%~6.6%,饱和水力传导系数介于0.0007~0.0025cm/s,湿润锋吸力介于6.1~11.24cm。(2)提出了考虑垂直地带性的山区分布式水循环模拟方案。以月降水沿高程的变化梯度反映山地降水的垂直地带性;以分月、分坡向气温沿高程直减率以反映山地气温的垂直地带性;以子流域套等高带对500m分辨率的逐月植被盖度和叶面积指数的空间统计结果反映山地植被分布的垂直地带性;根据土壤质地百分比含量,采用线性加权法生成饱和含水率、田间持水率、残留含水率、饱和导水系数、单分子土壤含水率和湿润锋土壤吸力值栅格,以子流域套等高带对栅格的空间统计结果反映土壤水文参数的垂直地带性。根据崇陵小流域实验所得的土壤厚度与坡度的关系,结合山区地形坡度空间分布将土壤厚度概化为30~80cm。对改进的WEP-L模型进行了率定与验证,控制站河川径流量的验证结果表明改进模型对山区宏观水循环过程的刻画能力较好;改进模型对沁河干流上、下游的站点径流过程模拟效果的同步性得到了提升,且输出蒸散发量与遥感反演蒸散发产品在垂直带上的相关性更好,表明改进模型对山区垂向水循环过程的模拟效率得到了提升。(3)基于改进WEP-L模型的山区历史系列蓝水和绿水评价和时空格局分析。太行山区1956~2015年平均降水量702.2亿m3,蓝水118.2亿m3,绿水流578.1亿m3,高效绿水374.9亿m3。降水、蓝水与绿水流的季节排序为夏季>秋季>春季>冬季,高效绿水的季节排序为夏季>春季>秋季>冬季。山区蓝水和绿水的年际变化与降水具有同步效应,蓝水在年际间的波动性最强,绿水流最弱,降水系列的波动性略强于高效绿水。山区年降水量的变化速率为-1.78亿m3/年,蓝水变化速率为-0.92亿m3/年,高效绿水变化速率为1.90亿m3/年。蓝水系列的突变点发生在1979~1985年,高效绿水系列的突变点发生在2000年前后。山区降水、蓝水和高效绿水的Hurst指数分别为0.61、0.73和0.82,降水随机性最高,高效绿水随机性最弱。蓝水和高效绿水的Hurst指数均大于0.5,说明蓝水衰减、高效绿水增加的历史态势在未来延续的概率较大。山区蓝水比高效绿水更活跃,且海河片区蓝水对气象因子的敏感性高于黄河片区。(4)定量预估了气候变化对太行山区水资源时空格局的影响。RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5气候情景对太行山区2016~2050年多年平均降水量的预估值相比历史(1956~2015年)均值的增幅分别为-1%、3%和11%,预估年降水量年际梯度值在空间上的变化范围分别为0.21~0.38mm/年、0.21~0.40mm/年和0.23~0.42mm/年,高海拔地区年降水增加速率较高。预估的年平均气温比历史均值分别高出0.78、0.51和0.79℃;梯度值在空间上的变化范围分别为0.0028~0.0075℃/年、0.0027~0.0074℃/年和0.0028~0.0076℃/年,低海拔地区升温速率较高。叁种情景下,预估蓝水均呈衰减趋势,较历史均值的相对变幅分别为-27.4%、-17.1%和-2.6%;高效绿水呈增长趋势,较历史均值的相对增幅分别为3 6.6%、40.7%和48.8%。垂直带的分析结果表明低海拔区域蓝水衰减现象更加突出,高海拔区域高效绿水的增长效应愈加明显。RCP8.5气候情景的分析结果表明,未来当预估降水比历史均值高出11%时,山区蓝水接近历史平均水平。本文的主要创新点如下:(1)提出了一种基于“天-地”融合数据的卫星降水降尺度校正方法,丰富了面向山区分布式模拟的降水数据展布技术;(2)提出了考虑垂直地带性的山区分布式水循环模拟方案,有针对性地改进了模型原有相关模块和参数化方案,提升了对山区垂向水循环过程的模拟能力;(3)基于分布式水循环模型解析了太行山区绿水和蓝水时空分布格局及演变规律,并定量预估了气候变化背景下山区未来水资源情势。(本文来源于《中国水利水电科学研究院》期刊2019-05-01)

赵明明[4](2019)在《子流域划分数量对流域分布式水文模型洪水模拟精度影响的定量评价》一文中研究指出文章以辽宁北部区域为研究实例,探讨不同子流域划分数量对分布式水文模型模拟精度的影响。结果表明:在同一组水文参数下,子流域划分数量不同,在不同水文参数组合下,模型确定性系数随着子流域划分数量的增多呈现先增后减的变幅。流域面积阈值设定对分布式水文模型影响很大,具有较强的阈值效应。(本文来源于《水利规划与设计》期刊2019年05期)

康彦付,李建柱,马秋爽[5](2019)在《紫荆关流域分布式HEC-HMS水文模型构建及洪水模拟》一文中研究指出国内外学者利用HEC-HMS水文模型模拟流域降雨径流过程,发现该模型有良好的适用性。【目的】提高紫荆关流域洪水模拟精度。【方法】采用紫荆关流域水文气象及下垫面资料,将流域划分为11个子流域,通过选择产流和汇流计算方法,构建了该流域分布式HEC-HMS水文模型,并从历史实测暴雨洪水事件中选择14场洪水对构建的HEC-HMS水文模型进行了参数率定和模型验证。【结果】率定的各子流域产流参数基本相同,由于各子流域面积不同导致汇流参数也不同。模拟的洪峰流量和洪量相对误差均在20%以内,纳什效率系数为0.51~0.95,模拟与实测的洪水过程线吻合较好,模型模拟精度较高。【结论】构建的水文模型能反映紫荆关流域实际的产汇流过程,可用于该流域洪水过程模拟和洪水预报。(本文来源于《灌溉排水学报》期刊2019年04期)

魏玲娜,陈喜,董建志,韩靖博,田欣[6](2019)在《基于分布式水文模拟的流域土壤水分时间稳定性分析》一文中研究指出针对大范围地面土壤水监测会耗费大量人力物力等问题,为了获取密度较高同时又准确可靠的流域土壤水数据用于时间稳定性分析,寻找可以反映流域土壤水平均状况的代表性点,利用分布式水文土壤植被模型(DHSVM)模拟淮河黄泥庄水文站以上小流域293个采样网格上、中、下叁层土壤含水量数据。结果显示:垂向方向上,黄泥庄流域土壤水分时间稳定性随深度递减;流域上层和中层具备时间稳定性特征的代表性点具有较高的一致性,易发生于流域主要土壤和植被类型覆盖区域,在此区域布设测点观测土壤水,可以更准确快速地捕获代表黄泥庄流域上层和中层平均土壤水分特征;采样点7、17和215可作为上、中层土壤的流域平均土壤水代表性点,利用它们预测流域土壤水平均值,可降低观测成本。研究成果可为流域土壤水监测方案设计提供参考。(本文来源于《水利水电技术》期刊2019年05期)

赵奕[7](2019)在《高寒山区流域水文时空特征的分布式模型模拟研究》一文中研究指出高寒山区流域在全球高海拔、高纬度地区有广泛分布,我国高寒山区主要分布在以青藏高原为主的西部干旱地区。高寒山区流域受特殊的下垫面条件和气候特征影响,具有独特的水热循环特征。分布在高寒山区流域的不同冻土类型:多年冻土和季节性冻土,因其水热过程在空间上和季节上有较大差异,对流域水文过程的影响也不相同,高寒山区流域气温、降水等气象条件在时间上的不均匀分布,也对流域内的水循环季节特征产生重大影响。目前水文模型,很少考虑流域内的冻土水热过程以及降水、气温条件的季节性变化,对高寒山区流域进行精确的水文过程模拟,尚面临巨大的挑战。本研究以典型高寒山区流域——祁连山区八宝河流域为实验区域,选择分布式水文-土壤-植被模型(Distributed Hydrology-Soil-Vegetation Model,DHSVM)作为研究工具,对八宝河流域的水文过程进行模拟,提出一种全新的区分冻土类型和季节的模型参数率定方法,并建立一套适用于八宝河了流域的冻土过程模拟方案,将其集成到DHSVM模型中,完善模型的物理过程,提升模型模拟精度。建立一套有效的高寒山区流域水文过程模型模拟系统,并探讨不同冻土类型和气候特征对水热循环过程的影响,为高寒山区流域水文特征研究和水资源协调管理提供相关的理论依据和技术支持。主要研究结论如下:(1)对DHSVM模型在不同时空尺度的敏感性进行分析,确定了模型在八宝河流域进行水文模拟的合适空间分辨率为300 m,时间分辨率为3 h。对DHSVM模型在八宝河流域的参数敏感性进行分析,确定了田间持水量、叶面积指数、最小气动阻力、递减系数、土壤泡压和植被反照率6个敏感参数,以2009年的观测径流量为率定目标,通过粒子群算法(PSO)对敏感参数进行校准,校准结果的模型模拟Nash系数达到0.62,以2005-2008年的长期径流模拟对校准结果进行验证,Nash系数达到0.48。总体来说,DHSVM模型能够较好的反映八宝河流域的径流变化趋势特征,冬季模拟结果较好,夏季模拟精度较低。DHSVM模型在八宝河流域主要存在以下两点不足:(1)高估了流域内夏季的蒸散发量,导致参数率定结果的植被反照率远大于其正常的取值范围,夏季径流模拟精度较低;(2)模型缺少对冻土冻融过程的模拟,高估了冬季积雪的融化速度,在4月左右的模拟径流量低于观测径流量,冬季出现不正常的径流高峰。(2)对DHSVM模型进行区分冻土类型和季节的参数率定,对DHSVM模型参数在不同冻土类型和季节下进行敏感性分析,确定了 4个冻土类型敏感参数:横向导水率、田间持水量、泡压、递减系数,和3个季节敏感性参数:植被反照率、叶面积指数、最小气动阻力。对冻土类型敏感参数和季节敏感参数,以2008年10月至2009年9月为率定期,设置4组情景分步进行参数率定:(1)不区分冻土类型和季节;(2)只区分冻土类型;(3)只区分季节;(4)同时区分冻土类型和季节。4组情景的率定结果Nash系数分别为0.58、0.63、0.65和0.69,以2005年至2008年为验证期,未使用此方法和使用此方法得到的率定结果Nash系数分别为0.48、0.60,无论在率定期还是验证期,模型模拟精度均有明显提升。区分冻土类型敏感参数进行参数率定对模型基流模拟精度有较大提升,在以基流为主的冬季提升十分明显;区分季节进行参数率定可以有效区分干季和湿季的蒸散发量变化,对降水时期的径流模拟精度改善较大。此方法有效提升了模型在高寒山区流域的模拟精度,但仍然存在无法有效表达4月冻土融水的问题,同时校准后的植被反照率依然大于正常植被反照率,需要进一步对模型进行改进以提升模型在高寒山区流域的表现。(3)基于祁连山地区观测潜在蒸散发量、观测降水量与实际蒸散发量之间的关系,为DHSVM模型建立了适应八宝河流域的潜在蒸散发量与真实蒸散发量之间的转换方法,修正模型的蒸散发计算过程,修改后的模型在保证模拟精度的前提下,有效解决了植被反照率参数过大的问题。根据八宝河流域观测积雪反照率变化数据,对DHSVM模型的积雪反照率递减曲线进行校准,将最大积雪反照率提升到0.92,同时减缓反照率的衰减速度,改进积雪反照率后的模型能够准确估算积雪的融化时期和融化速度,消除了冬季出现的不正常径流高峰,同时提升了模型4月积雪冻土融化时期的径流模拟精度。本文建立了适用于DHSVM模型的冻土冻融过程模拟算法,弥补模型在冻土过程上的缺失。集成冻土过程后的模型在融化时期的模拟精度明显提升。通过对模型蒸散发、积雪、冻土过程的改进和补充,率定期Nash系数从0.69上升至0.71,验证期从0.60上升到0.66,有效提升了模型在高寒山区流域的模拟精度,使模型在高寒山区的适用能力进一步加强。(本文来源于《南京师范大学》期刊2019-04-06)

周群[8](2019)在《分布式水文模型SWAT在黄河源区径流模拟中的应用研究》一文中研究指出唐乃亥水文站以上流域称为黄河源区,该区域是黄河流域重要的产流区和水源涵养区,水量约占全流域总水量的35%以上,被称为黄河流域的“水塔”。近年来,受气候变化和人类活动的影响,黄河源区径流量呈现下降趋势。本文以黄河源区为研究区域,分析该区水文循环要素变化特征,应用累积斜率变化率法量化分析了气候变化和人类活动对径流的影响,运用CMADS数据集驱动SWAT模型模拟流域径流,模拟不同土地利用/覆被情景下流域径流,分析不同地类对径流的影响。本文主要结论如下:1.在水文循环要素的基本特征及趋势预测方面:(1)1960~2011年年、汛期和非汛期降水呈减少趋势。年降水序列在1990年发生突变,汛期降水序列在1986年和2003年均发生突变,非汛期降水序列在1981年和2000年发生突变。(2)1960~2011年黄河源区径流量总体呈下降趋势,20世纪60~80年代径流较大,20世纪90年代至21世纪后径流量明显降低。1990年为年、汛期和非汛期径流量序列的突变年。(3)降水与径流变化趋势基本一致。1990年是径流量序列的突变年,1990年前径流主要受气候因素的影响。1990年后,降水量的减少对径流量减少的贡献率是37.96%,人类活动对径流减少的贡献率是62.04%,人类活动成为影响黄河源区径流波动的主要原因。2.在参数率定和模型模拟方面:(1)黄河源区径流模拟中敏感度最高的叁个参数分别是:SCS径流曲线数、土壤饱和容重和河道有效渗透系数。(2)从率定期和验证期的模拟结果上看,黄河源区模拟径流与实测径流之间具有较好的相关性,SWAT模型在黄河源区具有良好的适用性。不同时间尺度上的模拟结果存在差异,月尺度的模拟效果优于日尺度的模拟效果。(3)中国大气同化数据(CMADS V1.0)和传统气象数据驱动SWAT模型,模拟结果显示,CMADS驱动下的模拟结果的评价指标:相对误差Re、Nash Suttcliffe系数NSE和相关系数R~2均优于传统气象数据。CMADS能更好地代表黄河源区下垫面地表大气特征。3.在不同土地利用/覆被情景模拟方面:在黄河源区,不同的土地利用/覆被情景下产生的径流产流不同。草地面积的增加会引起径流量一定程度的减少,裸地面积的增加会引起径流量增加,而当地表完全裸露无植被覆盖时,模拟径流量达到最大值,使黄河源区径流量增加41.65%。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2019-04-01)

袁慧玲,杨翼泽[9](2018)在《3D土壤水力学参数不确定性对分布式水文模型径流模拟的影响》一文中研究指出参数不确定性与参数订正是分布式陆面水文模式研究过程的重点内容。本文从土壤性质角度出发,研究土壤参数不确定性对淮河上游流域内水文过程的影响。选取五组常用土壤转换公式(PTF),用以转换最新高分辨率3D土壤质地资料,构建了基于分布式陆面水文模式WRF-Hydro的土壤水力学参数组集合。该集合的模拟结果显示,参数组主要分两个时期影响径流过程:涨洪时期,土壤水力学参数组限制洪峰流量;退洪时期,土壤水力学参数组调节基流流量和作用时间。相比于2D土壤水力学参数的原模拟结果,基于土壤水力学参数组集合的径流模拟结果在流域内各个水文检验站点效果都得到提升。进一步使用贝叶斯平均(BMA)方法后处理径流集合,经过后处理的概率结果显示出更好的预报技巧及预报可靠性,特别对峰值过程的预警作用具有更明显提升。因此,对土壤水力学参数组的空间结构的不确定性研究有利于提高洪水过程在流域内的整体模拟效果,并能够增强非均匀下垫面径流空间预测预报的准确性。(本文来源于《第35届中国气象学会年会 S10 水文气象灾害形成机理、预报预测预警与风险评估新技术》期刊2018-10-24)

宏瑾靓[10](2018)在《基于分布式水文模型的GPU并行化及快速模拟技术研究》一文中研究指出分布式水文模型往往考虑了研究流域的气候变化及降雨径流等水文特征要素,水文过程模拟的精度和范围不断提高,进而导致模型的计算量急剧增加,模型的计算速度慢、计算效率低等问题逐渐显露。GPU并行运算技术的快速发展使得普通计算机能够高效快速运行,文章基于GPU技术对水文资料的插值和研究流域的产汇流采取并行计算,利用非并行递归原理对马斯京根的河道汇流进行计算。结果表明:基于GPU和C语言相结合的降雨量插值计算效率明显高于普通CPU的计算效率,采用递归法进行马斯京根汇流演算的计算效率是利用产汇流次序表的0.6-1.38倍。(本文来源于《黑龙江水利科技》期刊2018年04期)

分布式水文模拟论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

文中对定量分析不同降水时空尺度变化对盘锦地区分布式水文模拟的影响,结合分布式水文模型SWAT模型,采用静态和动态参数方法,分析4种降雨输入时段对区域洪水模拟精度的影响,并通过降水空间聚集方法对6种降雨空间分辨率下的洪水模拟精度进行分析。研究成果对于盘锦地区洪水模拟方案制定具有重要的参考价值。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

分布式水文模拟论文参考文献

[1].徐飞.降雨时空分辨率的尺度变化对分布式水文模拟影响的分析研究[J].水利规划与设计.2019

[2].于保慧.降雨时空尺度对盘锦地区分布式水文模拟影响[J].东北水利水电.2019

[3].杜军凯.考虑垂直地带性的山区分布式水文模拟与应用[D].中国水利水电科学研究院.2019

[4].赵明明.子流域划分数量对流域分布式水文模型洪水模拟精度影响的定量评价[J].水利规划与设计.2019

[5].康彦付,李建柱,马秋爽.紫荆关流域分布式HEC-HMS水文模型构建及洪水模拟[J].灌溉排水学报.2019

[6].魏玲娜,陈喜,董建志,韩靖博,田欣.基于分布式水文模拟的流域土壤水分时间稳定性分析[J].水利水电技术.2019

[7].赵奕.高寒山区流域水文时空特征的分布式模型模拟研究[D].南京师范大学.2019

[8].周群.分布式水文模型SWAT在黄河源区径流模拟中的应用研究[D].兰州理工大学.2019

[9].袁慧玲,杨翼泽.3D土壤水力学参数不确定性对分布式水文模型径流模拟的影响[C].第35届中国气象学会年会S10水文气象灾害形成机理、预报预测预警与风险评估新技术.2018

[10].宏瑾靓.基于分布式水文模型的GPU并行化及快速模拟技术研究[J].黑龙江水利科技.2018

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