【摘要】：近年來,由于氣候變化和人類活動,流域洪水、干旱等極值事件的強度和頻率發(fā)生了較大的改變,對社會經(jīng)濟發(fā)展和居民日常生活形成了嚴重威脅,流域水循環(huán)和水資源問題也趨于復雜化。水文模型是對自然界中復雜水文現(xiàn)象的近似模擬,可以實現(xiàn)流域徑流定量化研究,是水文科學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,只是通過一定的簡化而來的,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源之一。降水數(shù)據(jù)作為水文模型重要的輸入數(shù)據(jù),其準確性深刻影響著徑流的模擬精度。地面雨量站網(wǎng)是獲取降水數(shù)據(jù)的主要途徑之一,目前,研究者可以通過先進的技術手段獲取豐富的降水數(shù)據(jù),但是其花費大量的人力和財力,并且存在數(shù)據(jù)冗余和缺失的問題。因此研究流域雨量站密度對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,達到布設盡可能少的雨量站而不會使水文模型的模擬效果變差的目的,對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。本研究以晉江流域為研究區(qū),在對HSPF模型敏感性參數(shù)分析的基礎上,采用PEST優(yōu)化多目標函數(shù)對山美水庫亞流域的徑流模擬進行優(yōu)化,并將其推廣至整個晉江流域,構建了較高精度的日尺度HSPF模型。在此基礎上,設置了6種雨量站密度情景,結合基于信息熵的多準則站點優(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組合方案,并將其作為各個雨量站密度情景下較好的及最優(yōu)的站網(wǎng)分布,對比分析最優(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果,探討雨量站密度對徑流模擬的影響。結果表明:(1)相比單目標率定,多目標率定能更好的把握徑流變化趨勢、徑流總量和流量保證率的特征,NSE、R2、RMSE和PBIAS等結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率定,彌補了傳統(tǒng)多目標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個水文站的日、月徑流模擬結果均較為滿意,率定期和驗證期的日徑流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)的站點較多,而信息熵較小的下游河谷地區(qū)的站點較少。(4)雨量站密度對日徑流模擬具有一定的影響,當雨量站數(shù)量在11個及以上時,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果較為滿意。
【圖文】：

一l技術路線圖

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儒文Ｄ饉叔逡綰痛篤蓯沖義希桿澹卞邋危浚俊�？…＝二５A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溴文饃背婕鈴危�，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：2655947