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基于等容瞬时单位线的水文模型研究
被引量:
2
1
作者
闫宝伟
唐仪伟
+2 位作者
刘昱
古东霖
孙明博
《人民长江》
北大核心
2024年第6期92-97,共6页
流域下垫面空间分布的不均匀性对径流的形成有较大影响,流域蓄水容量曲线解决了流域产流空间异质性的问题,但在采用瞬时单位线进行地表汇流计算时,又将其作为空间分布均匀的净雨处理,局部产流并没有实现局部的汇流。考虑汇流时间与蓄水...
流域下垫面空间分布的不均匀性对径流的形成有较大影响,流域蓄水容量曲线解决了流域产流空间异质性的问题,但在采用瞬时单位线进行地表汇流计算时,又将其作为空间分布均匀的净雨处理,局部产流并没有实现局部的汇流。考虑汇流时间与蓄水容量的空间相关性,通过Copula函数构造二者的联合分布,以条件概率的形式反映不同蓄水容量处汇流时间的空间分布特征,进而以等蓄水容量为计算单元,提出了等容瞬时单位线的概念,相当于采用变单位线的方式计算单元产流量的地表径流,从而可以实现局部产汇流计算过程的统一。由此,创建了基于等容瞬时单位线的水文模型IIUHH,并根据Copula函数的类型构建了多种形式的IIUHH,最后选择清江上游作为案例进行验证。结果表明:Clayton型的IIUHH在研究区域表现更优,相比于新安江模型,Nash效率系数可以提高4%~12%,Kling-Gupta效率系数可以提高13%~27%,洪峰相对误差则可降低26%~36%,较大程度上提高了洪峰和洪水过程的模拟精度。研究成果可为流域高精度径流预报提供技术支撑。
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关键词
等容瞬时单位线
水文模型
蓄水容量
空间相关性
新安江模型
清江
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职称材料
气候变化下淮河流域极端洪水情景预估
被引量:
28
2
作者
郝振纯
鞠琴
+2 位作者
王璐
王慧敏
江微娟
《水科学进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期605-614,共10页
利用IPCC第4次评估公开发布的22个全球气候模式在A1B、A2和B1三种典型排放情景下的未来气温和降水预测结果,结合新安江月分布式水文模型,在对模型验证效果良好的基础上,参照集合预报方法,对未来90年(2010~2099年)气候变化下淮河流域的...
利用IPCC第4次评估公开发布的22个全球气候模式在A1B、A2和B1三种典型排放情景下的未来气温和降水预测结果,结合新安江月分布式水文模型,在对模型验证效果良好的基础上,参照集合预报方法,对未来90年(2010~2099年)气候变化下淮河流域的极端洪水进行预估。研究结果表明,从出现概率来看,淮河流域未来可能发生极端洪水年份的密集程度从大到小依次为A2情景、A1B情景、B1情景。A1B情景下,21世纪下半叶出现极端洪水的可能性增大,A2情景在2035~2065年以及2085年以后是极端洪水发生较为集中的时期。B1情景在21世纪70年代左右发生极端洪水的可能性较大。综合各种极端事件的定义方法,将极端洪水划定3个洪水量级。A2情景预估极端洪水的平均洪量在3种情景中最大,B1情景最小。3种情景未来一级极端洪水发生比例都比历史上偏大,A2情景下增加最多。二级极端洪水都较历史略有减少,三级极端洪水减少最显著。3种情景下各个量级极端洪水所占比例各不相同,A1B和A2情景二级以上极端洪水出现比例较大,B1情景下极端洪水量级多为三级,超1954年的一级极端洪水所占比例较小。
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关键词
IPCCAR4
气候变化
极端洪水
新安江月模型
淮河流域
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职称材料
大渡河猴子岩水库入库洪水过程预报-实时校正-概率预报集成
被引量:
1
3
作者
李彬权
朱畅畅
+3 位作者
梁忠民
陈云瑶
蒋晓蕾
张涛涛
《湖泊科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期1481-1490,共10页
与传统确定性预报相比,洪水概率预报能够为防洪调度决策提供更为丰富的信息。以大渡河猴子岩水库以上流域为研究区,建立新安江次洪模型,并采用动态系统响应曲线进行实时洪水预报校正。在确定性预报校正基础上,建立基于水文不确定性处理...
与传统确定性预报相比,洪水概率预报能够为防洪调度决策提供更为丰富的信息。以大渡河猴子岩水库以上流域为研究区,建立新安江次洪模型,并采用动态系统响应曲线进行实时洪水预报校正。在确定性预报校正基础上,建立基于水文不确定性处理器(HUP)的次洪概率预报模型,定量分析预报不确定性,实现入库洪水概率预报。结果表明:①利用猴子岩流域20092019年水文气象资料,建立的新安江次洪模型整体精度较高,率定期和验证期的洪量和洪峰相对误差均在±20%以内,平均确定性系数分别为0.69和0.72;经动态系统响应曲线校正后,洪峰和洪量误差均有降低,率定期和验证期的确定性系数分别提高0.13和0.09。②以2020年3场洪水未来48 h预报降雨为输入,新安江模型预报精度不高,且随着预见期增长而降低,但经动态系统响应曲线校正后,整体预报精度有所提高,洪量相对误差减小幅度超50%,确定性系数提高幅度超60%。③HUP次洪概率预报模型提供的分布函数中位数Q50的预报精度在一定程度上优于校正后的确定性预报;提供的90%置信区间覆盖率均在90%左右,离散度均在0.40以下,能以相对较窄的区间覆盖大部分实测值,具有较高的可靠度。
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关键词
新安江模型
动态系统响应曲线
水文不确定性处理器
概率预报
大渡河流域
猴子岩水库
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职称材料
黄河流域典型流域水文气象变化与径流过程模拟
被引量:
14
4
作者
管晓祥
金君良
+3 位作者
黄爱明
詹慧婕
王国庆
刘翠善
《水利水运工程学报》
CSCD
北大核心
2019年第5期36-43,共8页
典型流域水文气象分析及水文过程模拟是合理评价黄河流域水资源变化的重要基础。利用Mann-Kendall秩次相关检验法和均值差异T检验法分析了黄河流域7个典型流域的年降水量、年径流量和年均气温序列的变化特征,并采用VIC模型、新安江模型...
典型流域水文气象分析及水文过程模拟是合理评价黄河流域水资源变化的重要基础。利用Mann-Kendall秩次相关检验法和均值差异T检验法分析了黄河流域7个典型流域的年降水量、年径流量和年均气温序列的变化特征,并采用VIC模型、新安江模型、WBM模型和GR4J模型模拟站点的径流过程。结果表明:各典型流域年均气温显著升高;年降水量变化趋势和突变情况均不明显;而年径流量呈显著下降趋势,且突变多发生在1980s。模型模拟结果表明4种水文模型在黄河流域应用效果较好。就Nash效率系数而言,VIC和新安江模型因为考虑产汇流过程较为详细,模拟径流过程与实测过程更贴近;就径流相对误差而言,WBM模型在水量模拟计算中表现较优,其结构简单,适用于流域水资源的模拟与评价。
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关键词
黄河流域
水文变化
VIC模型
新安江模型
WBM模型
GR4J模型
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职称材料
基于WRF模式的大渡河流域径流预报模型
被引量:
5
5
作者
罗玮
朱阳
+3 位作者
陈在妮
王军
胡义明
梁忠民
《南水北调与水利科技(中英文)》
CAS
北大核心
2021年第3期469-476,共8页
针对大渡河流域地形复杂,高差悬殊,气候垂直差异大等特点,构建基于四层嵌套网格的大渡河流域WRF模型:采用四维变分(4DVar)和集合卡曼滤波(EnKF)混合同化技术降低初始场误差,根据统计最优组合方法确定年内不同时期WRF模式参数方案集。将...
针对大渡河流域地形复杂,高差悬殊,气候垂直差异大等特点,构建基于四层嵌套网格的大渡河流域WRF模型:采用四维变分(4DVar)和集合卡曼滤波(EnKF)混合同化技术降低初始场误差,根据统计最优组合方法确定年内不同时期WRF模式参数方案集。将WRF输出作为预见期内新安江模型的输入,构建大渡河流域WRF-新安江来水预报模型。选择2010-2017年汛期的20场、非汛期10场来水过程进行应用研究,结果表明:在预见期延长7 d的情况下,所建模型仍能够保证较高的预报精度。研究成果可为大渡河流域水力发电和防汛决策提供技术支撑,也可为同类研究提供借鉴。
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关键词
气象水文耦合
WRF模式
新安江模型
大渡河流域
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职称材料
题名
基于等容瞬时单位线的水文模型研究
被引量:
2
1
作者
闫宝伟
唐仪伟
刘昱
古东霖
孙明博
机构
华中科技大学土木与水利工程学院
华中科技大学数字流域科学与技术湖北省重点实验室
长江勘测规划设计研究有限责任公司
出处
《人民长江》
北大核心
2024年第6期92-97,共6页
基金
国家自然科学基金项目(52079054)。
文摘
流域下垫面空间分布的不均匀性对径流的形成有较大影响,流域蓄水容量曲线解决了流域产流空间异质性的问题,但在采用瞬时单位线进行地表汇流计算时,又将其作为空间分布均匀的净雨处理,局部产流并没有实现局部的汇流。考虑汇流时间与蓄水容量的空间相关性,通过Copula函数构造二者的联合分布,以条件概率的形式反映不同蓄水容量处汇流时间的空间分布特征,进而以等蓄水容量为计算单元,提出了等容瞬时单位线的概念,相当于采用变单位线的方式计算单元产流量的地表径流,从而可以实现局部产汇流计算过程的统一。由此,创建了基于等容瞬时单位线的水文模型IIUHH,并根据Copula函数的类型构建了多种形式的IIUHH,最后选择清江上游作为案例进行验证。结果表明:Clayton型的IIUHH在研究区域表现更优,相比于新安江模型,Nash效率系数可以提高4%~12%,Kling-Gupta效率系数可以提高13%~27%,洪峰相对误差则可降低26%~36%,较大程度上提高了洪峰和洪水过程的模拟精度。研究成果可为流域高精度径流预报提供技术支撑。
关键词
等容瞬时单位线
水文模型
蓄水容量
空间相关性
新安江模型
清江
Keywords
isovolumetric instantaneous unit hydrograph
hydrological
model
water storage capacity
spatial correlation
xin
′anjiang
model
Qingjiang
river
分类号
TV11 [水利工程—水文学及水资源]
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职称材料
题名
气候变化下淮河流域极端洪水情景预估
被引量:
28
2
作者
郝振纯
鞠琴
王璐
王慧敏
江微娟
机构
河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室
Delft University of Technology
南京依维柯汽车有限公司
出处
《水科学进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期605-614,共10页
基金
国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2010CB951101)
国家自然科学基金资助项目(40830639
50879016)
文摘
利用IPCC第4次评估公开发布的22个全球气候模式在A1B、A2和B1三种典型排放情景下的未来气温和降水预测结果,结合新安江月分布式水文模型,在对模型验证效果良好的基础上,参照集合预报方法,对未来90年(2010~2099年)气候变化下淮河流域的极端洪水进行预估。研究结果表明,从出现概率来看,淮河流域未来可能发生极端洪水年份的密集程度从大到小依次为A2情景、A1B情景、B1情景。A1B情景下,21世纪下半叶出现极端洪水的可能性增大,A2情景在2035~2065年以及2085年以后是极端洪水发生较为集中的时期。B1情景在21世纪70年代左右发生极端洪水的可能性较大。综合各种极端事件的定义方法,将极端洪水划定3个洪水量级。A2情景预估极端洪水的平均洪量在3种情景中最大,B1情景最小。3种情景未来一级极端洪水发生比例都比历史上偏大,A2情景下增加最多。二级极端洪水都较历史略有减少,三级极端洪水减少最显著。3种情景下各个量级极端洪水所占比例各不相同,A1B和A2情景二级以上极端洪水出现比例较大,B1情景下极端洪水量级多为三级,超1954年的一级极端洪水所占比例较小。
关键词
IPCCAR4
气候变化
极端洪水
新安江月模型
淮河流域
Keywords
IPCC AR4
climate change
extreme flood
xin
′anjiang
monthly
hydrological
model
Huaihe
river
basin
分类号
P339 [天文地球—水文科学]
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职称材料
题名
大渡河猴子岩水库入库洪水过程预报-实时校正-概率预报集成
被引量:
1
3
作者
李彬权
朱畅畅
梁忠民
陈云瑶
蒋晓蕾
张涛涛
机构
河海大学水文水资源学院
河海大学水安全与水科学协同创新中心
南京大学环境规划设计研究院集团股份公司
扬州大学水利科学与工程学院
苏州科技大学环境科学与工程学院
出处
《湖泊科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期1481-1490,共10页
基金
国家自然科学基金项目(U2240209,41877147)资助。
文摘
与传统确定性预报相比,洪水概率预报能够为防洪调度决策提供更为丰富的信息。以大渡河猴子岩水库以上流域为研究区,建立新安江次洪模型,并采用动态系统响应曲线进行实时洪水预报校正。在确定性预报校正基础上,建立基于水文不确定性处理器(HUP)的次洪概率预报模型,定量分析预报不确定性,实现入库洪水概率预报。结果表明:①利用猴子岩流域20092019年水文气象资料,建立的新安江次洪模型整体精度较高,率定期和验证期的洪量和洪峰相对误差均在±20%以内,平均确定性系数分别为0.69和0.72;经动态系统响应曲线校正后,洪峰和洪量误差均有降低,率定期和验证期的确定性系数分别提高0.13和0.09。②以2020年3场洪水未来48 h预报降雨为输入,新安江模型预报精度不高,且随着预见期增长而降低,但经动态系统响应曲线校正后,整体预报精度有所提高,洪量相对误差减小幅度超50%,确定性系数提高幅度超60%。③HUP次洪概率预报模型提供的分布函数中位数Q50的预报精度在一定程度上优于校正后的确定性预报;提供的90%置信区间覆盖率均在90%左右,离散度均在0.40以下,能以相对较窄的区间覆盖大部分实测值,具有较高的可靠度。
关键词
新安江模型
动态系统响应曲线
水文不确定性处理器
概率预报
大渡河流域
猴子岩水库
Keywords
xin
anjiang
model
dynamic system response curve
hydrolog
ic Uncertainty Processor(HUP)
probabilistic forecasts
Dadu
river
Basin
Houziyan Reservoir
分类号
TV124 [水利工程—水文学及水资源]
TV697 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
黄河流域典型流域水文气象变化与径流过程模拟
被引量:
14
4
作者
管晓祥
金君良
黄爱明
詹慧婕
王国庆
刘翠善
机构
河海大学水文水资源学院
水利部应对气候变化研究中心
南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室
长江保护与绿色发展研究院
出处
《水利水运工程学报》
CSCD
北大核心
2019年第5期36-43,共8页
基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0404403)
国家自然科学基金资助项目(51779144,51679144,51879164,41401024)
中央级公益性科研院所基本业务费资助项目(Y519010,Y519016)
文摘
典型流域水文气象分析及水文过程模拟是合理评价黄河流域水资源变化的重要基础。利用Mann-Kendall秩次相关检验法和均值差异T检验法分析了黄河流域7个典型流域的年降水量、年径流量和年均气温序列的变化特征,并采用VIC模型、新安江模型、WBM模型和GR4J模型模拟站点的径流过程。结果表明:各典型流域年均气温显著升高;年降水量变化趋势和突变情况均不明显;而年径流量呈显著下降趋势,且突变多发生在1980s。模型模拟结果表明4种水文模型在黄河流域应用效果较好。就Nash效率系数而言,VIC和新安江模型因为考虑产汇流过程较为详细,模拟径流过程与实测过程更贴近;就径流相对误差而言,WBM模型在水量模拟计算中表现较优,其结构简单,适用于流域水资源的模拟与评价。
关键词
黄河流域
水文变化
VIC模型
新安江模型
WBM模型
GR4J模型
Keywords
Yellow
river
basin
hydrological
change
VIC
model
xin
anjiang
model
WBM
model
GR4J
model
分类号
TV11 [水利工程—水文学及水资源]
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职称材料
题名
基于WRF模式的大渡河流域径流预报模型
被引量:
5
5
作者
罗玮
朱阳
陈在妮
王军
胡义明
梁忠民
机构
国能大渡河流域水电开发有限公司
河海大学水文水资源学院
出处
《南水北调与水利科技(中英文)》
CAS
北大核心
2021年第3期469-476,共8页
基金
国家自然科学基金(41730750)
国能大渡河流域水电开发有限公司科技项目(PDP-KY-2019-001)。
文摘
针对大渡河流域地形复杂,高差悬殊,气候垂直差异大等特点,构建基于四层嵌套网格的大渡河流域WRF模型:采用四维变分(4DVar)和集合卡曼滤波(EnKF)混合同化技术降低初始场误差,根据统计最优组合方法确定年内不同时期WRF模式参数方案集。将WRF输出作为预见期内新安江模型的输入,构建大渡河流域WRF-新安江来水预报模型。选择2010-2017年汛期的20场、非汛期10场来水过程进行应用研究,结果表明:在预见期延长7 d的情况下,所建模型仍能够保证较高的预报精度。研究成果可为大渡河流域水力发电和防汛决策提供技术支撑,也可为同类研究提供借鉴。
关键词
气象水文耦合
WRF模式
新安江模型
大渡河流域
Keywords
meteorologic-
hydrological
coupling
WRF
model
xin
′anjiang
model
Dadu
river
basin
分类号
TV11 [水利工程—水文学及水资源]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于等容瞬时单位线的水文模型研究
闫宝伟
唐仪伟
刘昱
古东霖
孙明博
《人民长江》
北大核心
2024
2
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职称材料
2
气候变化下淮河流域极端洪水情景预估
郝振纯
鞠琴
王璐
王慧敏
江微娟
《水科学进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
28
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职称材料
3
大渡河猴子岩水库入库洪水过程预报-实时校正-概率预报集成
李彬权
朱畅畅
梁忠民
陈云瑶
蒋晓蕾
张涛涛
《湖泊科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
4
黄河流域典型流域水文气象变化与径流过程模拟
管晓祥
金君良
黄爱明
詹慧婕
王国庆
刘翠善
《水利水运工程学报》
CSCD
北大核心
2019
14
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职称材料
5
基于WRF模式的大渡河流域径流预报模型
罗玮
朱阳
陈在妮
王军
胡义明
梁忠民
《南水北调与水利科技(中英文)》
CAS
北大核心
2021
5
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职称材料
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