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概念性水文模型多目标参数自动优选方法研究 被引量:40
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作者 张洪刚 郭生练 +1 位作者 刘攀 彭定志 《水文》 CSCD 北大核心 2002年第1期12-16,共5页
以三水源新安江模型为例,研究探讨了概念性水文模型多目标参数自动优选方法。目标函数综合考虑了水量平衡、确定性系数、洪峰和枯水流量过程。通过对目标函数的不同组合方式,分别率定模型参数和分析比较结果。研究表明,多目标参数自动... 以三水源新安江模型为例,研究探讨了概念性水文模型多目标参数自动优选方法。目标函数综合考虑了水量平衡、确定性系数、洪峰和枯水流量过程。通过对目标函数的不同组合方式,分别率定模型参数和分析比较结果。研究表明,多目标参数自动优选方法综合考虑了水文过程的各种要素,优于传统的单目标优选结果,具有较高的模拟预报精度。 展开更多
关键词 概念性水文模型 多目标函数 参数率定 自动优选 枯水流量 水量平衡 洪峰流量
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一个概念性水文模型的参数区域化研究:以东江流域为例 被引量:19
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作者 靳晓莉 张奇 许崇育 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期723-732,共10页
由于大尺度水文模型和无资料区水文研究是当前国际水文研究的重点和难点,通过参数区域化方法来估计大尺度区域和无资料区的模型参数值成为了研究的热点之一.将HBV模型应用于东江流域及其子流域,采用代理流域法和全局平均法来估计该区域... 由于大尺度水文模型和无资料区水文研究是当前国际水文研究的重点和难点,通过参数区域化方法来估计大尺度区域和无资料区的模型参数值成为了研究的热点之一.将HBV模型应用于东江流域及其子流域,采用代理流域法和全局平均法来估计该区域内无资料流域的模型参数.研究表明:HBV模型能较好得用于东江流域径流模拟;交叉检验中,较小的R2和ME值对应的参数,其转移效果不一定比较大的R2和ME值对应的参数转移效果差;全局平均法中,面积权重平均值和泰森多边形插值后平均并不能明显改进子流域算术平均值估计无资料流域的模型参数的模拟结果;两者都能有效用于东江流域无资料流域的参数估计,且效果相差不大. 展开更多
关键词 参数区域化 无资料区 概念性水文模型 东江流域
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四个概念性水文模型在黑河流域上游的应用与比较分析 被引量:12
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作者 何思为 南卓铜 +1 位作者 王书功 丁永建 《水文》 CSCD 北大核心 2012年第3期13-19,共7页
首先结合新安江模型、TopModel、HBV模型和Sacramento模型机理,从模型结构的土层划分、土壤水分计算、蒸散发计算、产流区不均匀性的考虑、产流机制、下渗机制等多个方面进行了理论上的比较,然后选择黑河流域上游为研究区,结合模拟结果... 首先结合新安江模型、TopModel、HBV模型和Sacramento模型机理,从模型结构的土层划分、土壤水分计算、蒸散发计算、产流区不均匀性的考虑、产流机制、下渗机制等多个方面进行了理论上的比较,然后选择黑河流域上游为研究区,结合模拟结果对这四个概念性水文模型在黑河上游山区流域应用情况,从土壤水分、蒸散发、径流过程和各径流组分四个方面进行了分析比较。结果显示,概念性水文模型对黑河干流上游山区径流模拟有较好的模拟效果,但是对土壤水分、蒸散发等水文过程只能描述其变化趋势,难以定量,同时,我们还可以得出在所用四个模型中,HBV模型在黑河干流上游山区出山口的径流拟合中有和其他3个模型相当的Nash-Sutcliffe效率系数,并且在枯水期的表现也好,适用性最好。 展开更多
关键词 概念性水文模型 黑河流域上游 模型结构 新安江模型 TOPMODEL HBV模型 Sacramento模型
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概念性水文模型参数多目标率定及参数组合预报 被引量:7
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作者 欧阳硕 徐高洪 +1 位作者 戴明龙 周建中 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期63-70,共8页
针对概念性水文模型参数优化率定问题,以大、小径流过程对应的水文特性为切入点,考虑流域水文系统不同产汇流特性,提出一种多目标文化自适应仿电磁学算法(multi-objective cultural self-adaptive electromagnetismlike mechanism,MOCS... 针对概念性水文模型参数优化率定问题,以大、小径流过程对应的水文特性为切入点,考虑流域水文系统不同产汇流特性,提出一种多目标文化自适应仿电磁学算法(multi-objective cultural self-adaptive electromagnetismlike mechanism,MOCSEM)求解水文模型参数率定问题,并基于MOCSEM的优化结果,提出一种简便的自识别参数组合预报方法。在此基础上,将MOCSEM算法应用于概念性水文模型——新安江模型的参数多目标优化率定,与其他算法进行对比分析,应用文中提出的自识别参数组合预报方法,尝试找到一种能权衡流域水文系统不同水文特性的自识别参数组合方式,可以为水文预报人员提供更为精确的流域径流预报方法。 展开更多
关键词 概念性水文模型 参数率定 多目标 参数组合预报
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一种新的概念性水文模型及其应用研究 被引量:4
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作者 王蕊 夏军 张文华 《水文》 CSCD 北大核心 2009年第2期1-6,共6页
传统的概念性水文模型描述降雨径流过程时做了很多简化,因此在实际应用中也存在许多不足之处。张文华对传统的产汇流模型做出了一些改进:将霍顿下渗能力曲线与实际的下渗曲线的有机联系在一起,建立了考虑前期土壤含水量和变雨强的产流... 传统的概念性水文模型描述降雨径流过程时做了很多简化,因此在实际应用中也存在许多不足之处。张文华对传统的产汇流模型做出了一些改进:将霍顿下渗能力曲线与实际的下渗曲线的有机联系在一起,建立了考虑前期土壤含水量和变雨强的产流计算方法;地下汇流计算增加考虑了地下径流量在进入含水层前的填蓄过程;地表汇流计算将等流时线法与单位线法有机地结合起来,从而同时考虑了下垫面的调蓄和推移作用;河道汇流采用非线性化的槽蓄方程进行演算。本文将张文华提出的一系列产汇流计算方法进行耦合,组成了一种新的概念性水文模型。模型主要由公式推导所得,物理机制较强,在长江中游龙河流域应用时峰现时差为2.5小时,确定性系数为76.6%,结果表明模型比较可靠。 展开更多
关键词 概念性水文模型 霍顿下渗能力曲线 流域分块移滞汇流法 非线槽蓄方程
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概念性水文模型参数自动优选方法的比较研究 被引量:9
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作者 张洪刚 王金星 +2 位作者 刘攀 彭定志 何新林 《石河子大学学报(自然科学版)》 CAS 2002年第3期229-232,共4页
介绍了 3种参数自动优选方法 :罗森布瑞克法 (Rosenbrock)、单纯形法 (Simplex)和基因法 (Genetic)。应用 4个流域的水文资料 ,以三水源新安江模型为例 ,分析了基因法参数L和IMAX对优选结果的影响 ;对这 3种优化方法的收敛速度、参数初... 介绍了 3种参数自动优选方法 :罗森布瑞克法 (Rosenbrock)、单纯形法 (Simplex)和基因法 (Genetic)。应用 4个流域的水文资料 ,以三水源新安江模型为例 ,分析了基因法参数L和IMAX对优选结果的影响 ;对这 3种优化方法的收敛速度、参数初值的选定以及不同组合情况的优选结果进行了比较研究。结果表明 ,基因法参数取IMAX =5 0 0 0 ,L =10时比较合理 ;3种优化方法各有优点 ,基因法不依赖于参数初值的选定 ,罗森布瑞克法收敛速度快 ,单纯形法精度较高 ,建议以基因法优选结果为初值 ,然后采用罗森布瑞克法 ,最后采用单纯形法 。 展开更多
关键词 概念性水文模型 参数自动优选方法 比较研究 基因法 罗森布瑞克法 单纯形法 降水模拟
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概念性流域水文模型参数多目标优化率定 被引量:26
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作者 郭俊 周建中 +2 位作者 周超 王光谦 张勇传 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期447-456,共10页
针对传统基于单一目标的水文模型参数优化率定方法不能充分挖掘水文系统不同动态行为特征的缺陷,提出一种多目标文化混合复形差分进化算法(Multi-objective Culture Shuffled Complex Differential Evolution,MOCSCDE)用于求解水文模型... 针对传统基于单一目标的水文模型参数优化率定方法不能充分挖掘水文系统不同动态行为特征的缺陷,提出一种多目标文化混合复形差分进化算法(Multi-objective Culture Shuffled Complex Differential Evolution,MOCSCDE)用于求解水文模型参数多目标优化问题。MOCSCDE算法将混合复形进化算法(Shuffled Complex Evolution,SCE-UA)置于文化算法(Cultural Algorithms,CA)进化的框架中,利用种群进化过程中提取的各种知识指导算法的运行,提高算法的运行效率,同时考虑到SCE-UA中单纯形算子不能充分利用种群个体信息的不足,采用全局搜索能力强的差分进化算法(Differential Evolution,DE)替代单纯形算子,可以更加充分利用种群个体信息进行演化计算,进一步提高算法的计算效率。将MOCSCDE算法应用于概念性水文模型——新安江模型的参数多目标优化率定,并与NSGA-Ⅱ和SPEA2算法进行对比分析,结果表明MOCSCDE算法的收敛性和分布性均优于NSGA-Ⅱ和SPEA2,可为水文预报提供更为全面可靠的参数组合决策依据。 展开更多
关键词 概念流域水文模型 参数率定 径流预报 多目标
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我国西南岩溶流域概念性分布式水文模型的构建及应用 被引量:1
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作者 石朋 吴淼 +2 位作者 陈喜 张志才 瞿思敏 《热带地理》 北大核心 2013年第5期570-574,581,共6页
以贵州省三岔河流域为研究区,构建了一个以表层岩溶带产流过程为核心的岩溶流域概念性分布式水文模型。模型充分考虑了岩溶地区下垫面条件的复杂性,根据含水介质的不同,将岩溶水分为不同径流成分并分别汇流演算。模型中的大部分参数通... 以贵州省三岔河流域为研究区,构建了一个以表层岩溶带产流过程为核心的岩溶流域概念性分布式水文模型。模型充分考虑了岩溶地区下垫面条件的复杂性,根据含水介质的不同,将岩溶水分为不同径流成分并分别汇流演算。模型中的大部分参数通过野外实验直接获得,通过对研究区1991―2012年共22 a逐日过程进行模拟演算,结果表明:该模型在三岔河流域有良好的适用性,径流深及洪峰误差均控制较好。 展开更多
关键词 岩溶流域 概念分布式水文模型 表层岩溶带 三岔河流域
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月分布式水文概念性模型及应用
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作者 赵强 宫辉力 邓伟 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期34-37,共4页
文章在RS与GIS支持下,建立地理空间信息库,提取流域土地利用、土壤类型和植被类型等地理信息及相应的水文空间参数,采用已有的水文概念性模型,建立了一个月分布式水文概念性模型。模型结构简单,所需参数较少,可操作性强。模型在雁栖河... 文章在RS与GIS支持下,建立地理空间信息库,提取流域土地利用、土壤类型和植被类型等地理信息及相应的水文空间参数,采用已有的水文概念性模型,建立了一个月分布式水文概念性模型。模型结构简单,所需参数较少,可操作性强。模型在雁栖河流域的应用结果显示,总体上能较好地模拟流域的月迳流量,可用于评估流域水资源量、气候变化以及土地利用变化对水资源的影响。 展开更多
关键词 分布式水文概念模型 RS与GIS 雁栖河流域
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降雨和地形地貌对水文模型模拟结果的影响分析 被引量:19
10
作者 李致家 姜婷婷 +4 位作者 黄鹏年 刘志雨 安冬 姚成 巨兴顺 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期473-480,共8页
概念性水文模型数量众多,判断模型是否适合研究流域可以通过模拟结果来体现,但是熟悉流域的产汇流特性可以筛选模型,从根源上大量减少工作量,也可以解决相似流域无资料的问题。选取6种概念性水文模型,以马渡王、板桥和志丹这3个半湿润... 概念性水文模型数量众多,判断模型是否适合研究流域可以通过模拟结果来体现,但是熟悉流域的产汇流特性可以筛选模型,从根源上大量减少工作量,也可以解决相似流域无资料的问题。选取6种概念性水文模型,以马渡王、板桥和志丹这3个半湿润与半干旱流域为研究区域,探讨流域特性与模型结构之间的关系,并通过降雨和地形地貌分析其对模型模拟结果的影响。研究结果表明,流域地形及植被对产汇流过程有重要影响,由于局部产流现象严重,河道坡度影响大于流域平均坡度,当区域气候条件相差不大时,地形地貌比降雨对流域产汇流特性影响更大。因此对于水文模型的选择,可以在熟悉流域产汇流特性的基础上因地制宜,必要时可以增加适合研究流域的模块来获得更好的预报,在半干旱与半湿润流域,同时具有蓄满和超渗机制的模型能得到更好的应用。 展开更多
关键词 概念性水文模型 降雨径流关系 地形地貌特征 半湿润与半干旱
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同位素示踪剂在流域水文模拟中的应用 被引量:18
11
作者 瞿思敏 包为民 +2 位作者 Jeffrey J.McDonnell 余钟波 石朋 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期587-596,共10页
主要目的是通过对同位素在流域水文模拟应用中的一些假定、限制条件以及方法进行澄清和系统化,从而促进同位素在流域水文模拟中一些新的研究方向和研究热点。主要从三个方面,即同位素流量过程线分割、流域平均滞时与不同水源混合、与水... 主要目的是通过对同位素在流域水文模拟应用中的一些假定、限制条件以及方法进行澄清和系统化,从而促进同位素在流域水文模拟中一些新的研究方向和研究热点。主要从三个方面,即同位素流量过程线分割、流域平均滞时与不同水源混合、与水文模型耦合,讨论同位素示踪剂在流域水文模拟中的研究进展情况。同时指出了同位素在流域水文模拟中应用存在的一些主要问题,包括:①降雨同位素含量的时空变化;②不同径流成分的采样;③径流输出同位素含量的空间变化;④流域平均滞时分布函数的确定;⑤水文同位素耦合模型。 展开更多
关键词 同位素 流量过程线分割 三水源 流域平均滞时 概念性水文模型
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GR3模型和新安江模型在我国的对比研究 被引量:4
12
作者 徐莎 杨小柳 《水文》 CSCD 北大核心 2015年第1期7-13,共7页
GR3模型结构简单,只有3个可自动优选的参数,已在欧洲、非洲、南美等地取得理想的应用效果。为验证其在我国的适用性,特选择分布于长江、黄河、淮河、松花江水系的7个代表流域,与国内普遍应用的三水源新安江模型进行对比。结果表明,GR3... GR3模型结构简单,只有3个可自动优选的参数,已在欧洲、非洲、南美等地取得理想的应用效果。为验证其在我国的适用性,特选择分布于长江、黄河、淮河、松花江水系的7个代表流域,与国内普遍应用的三水源新安江模型进行对比。结果表明,GR3模型可媲美新安江模型,在我国具有相同的适用性。 展开更多
关键词 概念性水文模型 GR3模型 新安江模型 降雨-径流模拟
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多源多层土壤湿度实时同化及在实时洪水预报中的应用 被引量:3
13
作者 李巧玲 刘兴文 +1 位作者 李致家 黎洪德 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期773-783,共11页
准确获取流域土壤湿度(MS)的初始值及过程状态,对提高实时洪水预报精度具有重要意义和实用价值。从新安江模型参数的物理意义出发,基于站点墒情数据和CLDAS土壤湿度数据构建点面转换模型(WKNN),将点面转换后的实时面尺度MS作为观测数据... 准确获取流域土壤湿度(MS)的初始值及过程状态,对提高实时洪水预报精度具有重要意义和实用价值。从新安江模型参数的物理意义出发,基于站点墒情数据和CLDAS土壤湿度数据构建点面转换模型(WKNN),将点面转换后的实时面尺度MS作为观测数据,采用集合卡尔曼滤波法同化新安江模型预报的MS过程,在五强溪区间流域进行实时洪水预报应用。结果表明:WKNN作为点面转换工具,能够捕捉到不同土层MS的点面关系,具有较好的适用性;较不同化模式,多层MS同化后的平均径流深相对误差下降了12.67%,平均确定性系数提高了41.82%;MS的实时同化可以显著降低汛初期洪水的预报误差,提高洪水预报精度,且多层同化较单一层同化效果更优。 展开更多
关键词 土壤湿度 多源数据 概念性水文模型 多层同化 实时洪水预报
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