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大尺度水文模型及其与陆面模式的耦合研究

为了确定大尺度区域水文循环及能量收支、能够根据GCM给出的气候预测,研究和解决变化环境中的水文水资源问题,评估和监测大流域的径流过程和水资源量的动态变化规律,需要研制和建立大尺度分布式水文模型。气候变化中陆面水文过程既是重要的参与者,同时也受到这些变化的影响。对气候模型中陆面水文过程的了解和模拟能力,依然是气候变化可靠预测的前提。目前气候模式中对水文过程处理相当粗糙,尤其是对径流作过分简单的处理。为了改善全球环流模型中对陆面水文过程的描述,提高气候模型的模拟预测精度,有必要实现大尺度水文模型与气候模型的联结耦合。为了研究变化环境中的水文水资源问题以及改善陆面模式中对水文过程的描述,以提高GCM的模拟预测精度,本文主要进行了以下研究内容:(1)分布式大尺度水文模型的研制及应用。以新安江流域水文模型为基础,建立了以网格为计算单元适合大尺度应用、时间尺度为月的分布式水文模型。所建模型主要供评价气候变化对水文水资源影响之用,同时也为陆气  (本文共125页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

水文模型参数优选及不确定性分析方法研究

概念性流域水文模型广泛应用于洪水预报和水资源管理等众多领域,为防汛、抗旱和水资源利用等重大决策问题提供了重要依据。然而,由于水文过程的复杂性、历史水文资料误差及水文模型结构误差等因素的存在,给流域水文模型参数优选及水文预报带来很大的不确定性。系统地开展流域水文预报模型参数优选及不确定性问题研究,对于提高我国水文预报的水平和改进预报精度、减少洪涝灾害损失以及合理有效利用水资源等具有重要的现实意义和科学价值。为此,本文对我国应用得非常广泛的概念性流域水文模型——三水源新安江模型进行研究,重点探讨了三水源新安江模型参数优选、参数不确定性分析、不确定性预报以及洪水预报系统设计等问题,主要研究成果概述如下:(1) 提出了水文模型模糊多目标SCE-UA(FMOSCE-UA)参数优选方法。该方法结合SCE-UA算法和Pareto排序的优点,采用模糊多目标优选的方式,综合考虑了洪峰流量、水量平衡、峰现时间以及流量过程均方误差等水文过程的不同特征...  (本文共128页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国地质大学(北京)
中国地质大学(北京)

双超式产流模型的理论及应用研究

受降水、地表特征和包气带诸多动态和随机因子的影响和制约,实际流域的降雨径流过程是一个具有高度阻尼的极为错综复杂的随机物理过程,对其模拟只能建立在科学抽象与合理概化上。在国内有适用于湿润地区的新安江模型和适用于干旱地区的陕北模型。然而,在半干旱半湿润地区,其产流形式有时为蓄满产流,有时为超渗产流,到目前为止,仍没有合适的流域水文模型。因此,建立适合于该类地区的水文模型,并对其应用进行研究,具有重要的理论和现实意义。双超式产流模型根据半干旱半湿润地区的产流形式及其特征,用供水度作为流域产流的控制因子,使用带有雨前土湿因子的下渗模型构建了包括虚构单元下渗曲线、下渗能力流域归一化分配曲线、地表径流、壤中流以及土壤蒸发与雨前土湿的产流模型。为解决该类地区的降雨径流模拟做了有益的尝试。选取半干旱半湿润典型流域北张店流域对双超式产流模型的结构和参数进行了分析和检验。结果表明,模型所模拟的径流过程与实测径流过程具有较好的一致性,洪峰流量和峰现时...  (本文共107页) 本文目录 | 阅读全文>>

河海大学
河海大学

确定性水文模型的贝叶斯概率预报方法研究

水文现象是一种既受确定性因素影响,又受随机性因素影响的复杂现象。水文模型的输入与参数均存在着一定程度的随机性,因此,水文模型的输出也具有不确定性,据此做出的概率水文预报应较确定性水文预报更具科学性。BFS(贝叶斯概率预报系统)就是构建概率水文预报的理论框架之一。在此框架下,借助于所提出的AGA(加速遗传算法)的AM-MCMC(自适应马尔可夫链蒙特卡罗)随机模拟方法,即AGA-AM-MCMC方法,分别建立了基于AGA-AM-MCMC的Nash模型的BFS和基于AGA-AM-MCMC的XAJ(新安江三水源)模型的BFS。应用基于AGA-AM-MCMC的Nash模型的BFS研究了沿渡河流域的流域汇流和襄阳一皇庄河段的河道洪水演算的不确定性对预报结果的影响,实现了概率水文预报的目的。实例分析表明,这种方法能同时给出洪水流量的均值预报及其方差,还能给出指定概率的置信区间,定量了预报的不确定度。此外,在流域汇流和河道洪水演算中,Nash模型...  (本文共115页) 本文目录 | 阅读全文>>

《北京师范大学学报(自然科学版)》2010年03期
北京师范大学学报(自然科学版)

序 水文模型——一个充满活力和挑战的研究领域

2009年10月24—26日,由北京师范大学水科学研究院主办、联合国教科文组织(UNESCO)北京办事处和国际水文计划(IHP)中国国家委员会协办的“水文模型国际研讨会”(International Symposium on Hydrological Models)在北京师范大学顺利召开.参加此次学术研讨会的专家学者来自美国、德国、荷兰、瑞士、澳大利亚等国以及国内各相关高等院校和科研机构,既有国际水文模型研究领域的大师级学者、两院院士,也有工作在水文模型研究一线的骨干专家,以及广大青年学者.会议开幕当天,可容纳170人的会议厅座无虚席,远远超出了组委会事先预期的80人规模.代表们共同探讨了水文模型研究的理论、方法、应用及发展趋势,交流最新成果,以促进和推动水文模型的研究和应用.研讨会邀请了国内外业界著名专家学者,堪称国际盛会.中国科学院院士刘昌明教授、联合国教科文组织UNESO-IHE水教育学院院长Andras Szll si-...  (本文共4页) 阅读全文>>

《水利水电科技进展》2009年06期
水利水电科技进展

“水文模型国际研讨会”在北京召开

2009年10月24~25日,“水文模型国际研讨会”在北京召开。来自美国、德国、荷兰、澳大利亚、瑞士等国家的专家学者以及国内清华大学、武汉大学、河海大学、四川大学、北京师范大学等著名高校的专家学者和研究生近200人参加了会议。本次会议的宗旨在于促进水文模型的研究、应用及交流,推动解决目前水文模型发展中遇到的各类难题和瓶颈。会议安排了16个特邀报告和近20个专题报告,内容涵盖了与水文模型有关的各个领域,从水文模型的应用发展历程到水文模型当今面临的挑战,从...  (本文共1页) 阅读全文>>