CMORPH卫星反演降水数据质量评估及水文过程模拟

卫星降水对展现降雨空间分布特征、提供防洪决策依据起着重要作用。以綦江流域五岔水文站以上控制面积为例,采用网格大小为0.25°×0.25°的CMORPH卫星反演降水数据,利用TS评分、空报率、漏报率三种指标评估日尺度卫星晴雨预报精度,利用平均绝对误差、显著性检验和相关性分析评估日尺度和月尺度卫星降水数值精度;将该降水数据和站网数据分别作为新安江模型的日模型输入,以2009～2012年为率定期,2013～2014年为验证期。设置最优参数不变和最优参数对比两组试验,利用纳什效率系数、径流深相对误差、均方根误差评估水文过程模拟精度。结果表明,对于中小流域,基于CMORPH卫星降水的新安江模型模拟结果对大洪水洪峰模拟偏低,小洪水洪峰模拟偏高,退水段模拟结果较好,总体模拟精度较高。参数率定时应更侧重于SM、CS两个敏感参数,且KC的初值可定得适量大一些,以期得到令人满意的结果。     

基于不同输入参数的煤灰熔点预测模型及改进方法

为提高煤灰熔点预测精度,采用支持向量机算法,分别建立了以8种煤灰主要成分为输入量的8输入参数模型以及以8种灰成分加5种煤灰熔融性参数为输入的13输入参数模型,用于预测煤灰软化温度,并利用误差补偿方法对13输入参数模型进行了改进.结果显示,13输入参数模型相比8输入参数模型可以缩小灰熔点预测误差区间,尤其使负误差减小;相...     

基于SUFI-2算法的SWAT模型在修水流域径流模拟中的应用

为在江西修水流域高沙水文站以上汇水区域构建SWAT分布式水文模型,采用SUFI-2算法进行模型参数敏感性分析、率定、验证及不确定性分析,对修水流域1984~2003年月径流量过程进行模拟。结果表明,敏感度最强的前三个参数依次为土壤饱和导水率、土壤蒸发补偿系数和径流曲线数;率定期与验证期的纳什系数ENS值和相关系数R2值均高于090,月径流量模拟值与实测流量过程线拟合程度较好;95PPU置信区间的模拟值和实测值较为一致;不确定性区间较小,验证期小于率定期;实证了采用SUFI-2算法的SWAT模型在修水流域月径流模拟中具有一定程度的适宜性。     

降雨时间尺度对BTOPMC模型参数及洪水模拟的影响

以分布式水文物理模型BTOPMC为平台,选取四川省东南地区湔江、石亭江、明江流域为研究区域,探讨降雨时间尺度对该模型参数的影响,以提高模型洪水模拟结果的精度,并为建立流域物理特性与模型参数之间的定量关系提供参考。结果表明,不同时间尺度下三个流域不同洪水过程模拟结果均较好,1h时间尺度下的模拟结果纳希效率明显高于2h、3h时间尺度。     

SWAT模型在大尺度流域的应用探索

为检验SWAT模型在大尺度流域径流模拟的应用效果，构建了巴西巴拉那河上游流域分布式水文模型并分析了模型的敏感性参数，利用17个流量站进行模型参数率定和验证。结果表明，土壤蒸发补偿系数和SCS径流曲线数是影响模拟的最敏感参数；对于实测站点密度较大的子流域，模型可以较好地模拟流域径流变化，17个流量站中有11个站的R²值大于0.5;受降水数据不足和土地利用变化等因素的影响，模型验证期表现不如率定期。可见SWAT模型可以作为大尺度流域的径流模拟工具，但模拟精度很大程度上取决于降水数据质量。     

遗传编程在降雨径流模拟中的应用研究

针对降雨径流过程的复杂性,介绍了遗传编程的基本原理和方法,建立了王家厂水库流域不同输入变量情况下基于遗传编程的降雨径流模拟模型,讨论了遗传编程符号集和终止集对模拟精度的影响.结果表明,遗传编程可用于降雨径流模拟并可给出明确的降雨径流关系式,便于理解复杂的降雨径流过程.     

蒸发冷却式冷水机组能耗模型实验研究

针对蒸发冷却式冷水机组能耗模型进行实验研究。比较蒸发冷却式冷水机组与普通冷水机组在工作原理存在的异同并分析室外气象参数对系统能耗影响的基础上,用冷凝器侧进口空气的焓值影响替代普通冷水机组能耗模型中的冷却水进口温度影响,建立了蒸发冷却式冷水机组的能耗模型,并利用实测数据进行了参数估计与误差检验,结果显示改进模型的验证误差在8%以内,在精度上比现有模型有了较大的提升。     

基于小波神经网络替代模型的抽水井涌水量计算方法

影响抽水井涌水量的水文地质因素多且存在不确定性,采用确定性模型模拟会导致较大的误差。以某研究区抽水井涌水量为依据,建立该地区地下水不确定性数值模型。采用参数敏感性分析确定对抽水井涌水量影响较大的水文地质参数,随后用改进的随机进化算法在参数取值范围内抽样,最后将抽样参数输入地下水数值模型中计算抽水井涌水量。根据输入、输出数据集建立小波神经网络模型代替地下水数值模型。研究结果表明,不同工况下基于小波神经网络替代模型计算结果与数值模拟结果相差不大,两者误差在10%以内,表明用小波神经网络替代模型满足精度要求,且避免了传统数值模型的反复试算,计算简便、效率高,且因其可公式化,扩大了在推求地下水抽水井涌水量方面的应用。     

目标函数对HEC-HMS模型参数率定的影响研究

以清江流域(渔峡口以上)为例,采用分布式水文模型HEC-HMS研究了模型参数自动率定功能,并选取参数优化的目标函数,以探讨目标函数的选取对模型模拟结果的影响,并分析其原因.结果表明,峰值加权均方根误差目标函数的模拟效果最佳,为选取其他洪水模拟参数优化目标函数提供了理论依据.     

白马关流域洪水模拟及参数优化研究

为提高山区洪水的模拟精度,以北京市密云区白马关流域为例,采用分布式水文水动力模型(HH模型)模拟2017～2022年降雨—径流过程,选取6场典型场次洪水,利用ε-NSGAⅡ多目标优化算法对HH模型的关键参数进行优化。结果表明,率定场次洪水的纳什系数介于0.89～0.96之间,洪峰流量误差达20%以内,洪量误差达15%以内,峰现时差在1 h以内;验证场次洪水的纳什系数介于0.81～0.92之间,洪峰流量误差达20%以内,洪量误差达10%以内,峰现时差在1 h以内,HH模型参数优化后对白马关流域场次洪水的模拟效果较好。最后提出了适用于白马关流域洪水模拟的关键参数阈值范围,为当地山区水文模拟参数优化提供了科学的理论依据。