【摘要】：水文模型發(fā)展受到多種驅動,較為重要的因素之一為模型數(shù)值模擬預測,水文模型數(shù)值模擬主要影響為模型結構的復雜性以及校準參數(shù)的準確性。為使模型模擬更能反映半濕潤半干旱地區(qū)小流域的降雨徑流模擬,以及解決單一標準不足以反映度量系統(tǒng)的不同方面,本研究考慮水文循環(huán)、氣候、下墊面和人為因素的影響,在垂向混合產(chǎn)流模型基礎上加入水利工程建設影響,建立了適應于北方半濕潤半干旱地區(qū)的沁水河垂向混合模型,對流域的降雨徑流進行多目標數(shù)值模擬研究。為地區(qū)水資源開發(fā)利用及合理配置提供重要的科學依據(jù)。研究分析國內外水文模型的結構、功能、計算方法、模型特點及適應條件,通過數(shù)學和物理理論原理描述流域水文過程,結合國內特定流域的水文循環(huán)特征及水文資料在沁水河流域水文模型進行集總校準,調整模型參數(shù)以匹配模擬和觀測的流域徑流。研究為克服手動試驗誤差,選用全局優(yōu)化單目標SCE-UA算法及多目標MOSCEM-UA和MOPSO算法得出參數(shù)帶入模型進行數(shù)值模擬,為解決多目標校準問題,引入了基于混合復進化的自動優(yōu)化程序的算法,從Pareto非劣方案集提供Pareto前沿解決方案,Pareto前沿看出DRMS與LOG目標之間存在明顯的非劣關系,MOSCEM在模型模擬中能夠實現(xiàn)空間均勻搜索采樣,參數(shù)有效性和分布性均較優(yōu),更適應于模型模擬。根據(jù)流域特征建模后,收集流域1981~2011年降雨、蒸發(fā)及徑流等資料,在沁水河流域垂向混合模型上進行實例應用模擬,模擬通過日模型、次洪模型兩種方式進行。結果看出,日模型能夠更好地反映流域整體徑流特征,MOSCEM的NASH效率系數(shù)甲級為74%,百分比偏差達到90.9%,基本在理想范圍內,相關系數(shù)0.90以上達83.9%;次洪模擬更直觀反映四種目標下洪峰及洪量特征,洪峰合格率分別為93.8%、81.3%、91.7%和95.8%,徑流量相對誤差合格率分別為62.1%、81.3%、83.3%、91.7%�？紤]四種目標模擬結果DRMS偏于高流量擬合,LOG傾向小流量,兩種多目標算法能夠同時考慮多個因素,其中MOSCEM過程線吻合性趨勢更好,進一步驗證了多目標參數(shù)率定的有效性和優(yōu)越性。因此,沁水河流域垂向混合模型應用多目標算法進行流域數(shù)值模擬,綜合考慮多方面因素,提高了擬合結果的精度。
【學位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：P333
【圖文】：

圖 2 沁水河流域位置圖Fig. 2 Qinshui River Basin2.1.1.2 地形地貌煙臺市沁水河流域起伏地形主體為低山丘陵。按地貌成因分析，全市可劃為以下五種地貌類型。（1）侵蝕構造地形：地表形態(tài)為中、低山，山體絕對高度在 500m 以上，

圖 14 流域 1981～2011 年降水頻率分布曲線Fig. 14 Precipitation frequency distribution curve of the basin from 1981 to 2011表 6 1981～2011 年豐平枯級別及年份Table 6 Grade and year of fengping and pingshu from 1981 to 2011頻率Requency降水量Precipitation（mm）年份YearP<=12.5% >925.42 2007，1990，1985，200812.5<P<=37.5 925.42~753.67 2011，2003，2005，1998，2010，1994，20037.5<P<=62.5 753.67~637.742001，2006，1984，1997，1995，19931987，1991，1988，2000，200262.5<P<=87.5 637.74~505.17 1983，1982，1992，1981，1989，P>87.5 <505.17 2009，1999，1986文要素趨勢分析結果期降雨變化趨勢滑動平均

【參考文獻】

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1 譚明豪;姚娟娟;張智;浦鵬;魏婷;;基于Morris的SWMM水質參數(shù)靈敏度分析與應用[J];水資源與水工程學報;2015年06期

2 歐陽碩;徐高洪;戴明龍;周建中;;概念性水文模型參數(shù)多目標率定及參數(shù)組合預報[J];四川大學學報(工程科學版);2014年06期

3 包為民;趙麗平;王金忠;王紅艷;錢X;;垂向混合產(chǎn)流模型參數(shù)的線性化率定[J];水力發(fā)電學報;2014年04期

4 梁犁麗;龔家國;冶運濤;徐海卿;;基于分布式水文模型SWAT的缺資料地區(qū)水資源評價方法[J];中國水利水電科學研究院學報;2014年01期

5 孫飛飛;許欽;任立良;林長清;童瑞;;水文模型參數(shù)敏感性分析概述[J];中國農(nóng)村水利水電;2014年03期

6 華舒愉;顧圣平;賀軍;張楠;鄭貴橋;;三水源新安江模型參數(shù)優(yōu)化及其應用[J];水電能源科學;2013年02期

7 董潔平;李致家;戴健男;;基于SCE-UA算法的新安江模型參數(shù)優(yōu)化及應用[J];河海大學學報(自然科學版);2012年05期

8 宋曉猛;占車生;夏軍;;集成統(tǒng)計仿真技術和SCE-UA方法的水文模型參數(shù)優(yōu)化[J];科學通報;2012年26期

9 黃曉敏;雷曉輝;王宇暉;蔣云鐘;;基于NSGA-Ⅱ的水文模型參數(shù)多目標優(yōu)化研究[J];人民長江;2012年02期

10 王宇暉;雷曉輝;蔣云鐘;;基于MOSCEM-UA算法的水文模型參數(shù)優(yōu)化[J];人民長江;2010年19期

本文編號：2725162