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基于水文集成模型ParFlow的黑河流域下游地下水-地表水相互作用模拟研究
被引量：
5
1
作者
陆峥
胡锦华
+3 位作者
张圆
李宗超
杨晨
杨晓帆
《安全与环境工程》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期7-15,51,共10页
地下水-地表水相互作用是水文循环过程中的重要环节,研究地下水-地表水相互作用的机理过程及其对环境变化的响应对流域生态环境和可持续发展具有重要意义。利用基于三维物理过程的开源、大规模并行模拟计算软件ParFlow求解紧密耦合的地...
地下水-地表水相互作用是水文循环过程中的重要环节,研究地下水-地表水相互作用的机理过程及其对环境变化的响应对流域生态环境和可持续发展具有重要意义。利用基于三维物理过程的开源、大规模并行模拟计算软件ParFlow求解紧密耦合的地下水和地表水偏微分方程组,建立流域水文集成模型,从而精确解译土壤水分运移的动力学机制,最终实现定量化表征高时空分辨率的地下水-地表水文循环过程。以黑河流域下游巴牙吉呼(Bajajihu,BJH)地区为研究区,建立二维剖面尺度的地下水-地表水耦合模型,先将数值模拟结果与观测数据进行对比,验证了水文集成模型的准确性,进而分析了降水、蒸散发驱动下的水文响应。结果表明:ParFlow模型模拟的土壤水分与观测值相比,Pearson相关系数(R)大于0.93,均方根误差(RMSD)小于0.007。该研究结果可为利用水文集成模型模拟流域水文循环过程提供借鉴。
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关键词
地下水-地表水相互作用
水文
循环
水文集成模型
ParFlow
模型
黑河流域下游
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职称材料
黑河流域中游灌区含水层系统异质性对地表热通量和温度的影响模拟
被引量：
2
2
作者
陆峥
孙景博
+3 位作者
何源
李宗超
彭书艳
杨晓帆
《地理与地理信息科学》
CSCD
北大核心
2021年第6期7-15,共9页
渗透系数是描述地下含水层系统空间异质性的重要参数,直接影响地下水位和浅层土壤水分分布,并最终间接影响地表辐射收支及地气间能量转换。基于三维物理过程的地下水—陆面过程耦合模型ParFlow-CLM,在黑河流域中游灌区开展数值模拟实验...
渗透系数是描述地下含水层系统空间异质性的重要参数,直接影响地下水位和浅层土壤水分分布,并最终间接影响地表辐射收支及地气间能量转换。基于三维物理过程的地下水—陆面过程耦合模型ParFlow-CLM,在黑河流域中游灌区开展数值模拟实验,分析4种渗透系数情景下地下水位埋深、地表热通量和温度的差异。结果表明,忽略水平方向异质性会降低地表热通量的模拟精度,同时设置水平和垂直方向异质性并考虑包气带—饱水带三维水力特征可提高地表温度的模拟精度;充分考虑土壤和含水层系统异质性能提高分层(尤其是0.2~0.5 m深度土层)土壤温度的模拟精度;土壤和含水层系统异质性对地表热通量和温度的控制作用受到下垫面、地形等环境因素的显著影响,尤其在裸地区域,地表感热通量和温度的模拟结果差异较大。研究结果可为干旱—半干旱地区高时空分辨率水文集成模型的构建提供科学依据。
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关键词
土壤和含水层系统异质性
渗透系数
水文集成模型
地表热通量
黑河流域中游
农业灌溉
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职称材料
题名
基于水文集成模型ParFlow的黑河流域下游地下水-地表水相互作用模拟研究
被引量：
5
1
作者
陆峥
胡锦华
张圆
李宗超
杨晨
杨晓帆
机构
北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室
北京师范大学地理科学学部自然资源学院
中国环境监测总站
普林斯顿大学高草甸环境研究所土木与环境工程系
出处
《安全与环境工程》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期7-15,51,共10页
基金
中国科学院A类战略性先导科技专项项目(XDA20100104)。
文摘
地下水-地表水相互作用是水文循环过程中的重要环节,研究地下水-地表水相互作用的机理过程及其对环境变化的响应对流域生态环境和可持续发展具有重要意义。利用基于三维物理过程的开源、大规模并行模拟计算软件ParFlow求解紧密耦合的地下水和地表水偏微分方程组,建立流域水文集成模型,从而精确解译土壤水分运移的动力学机制,最终实现定量化表征高时空分辨率的地下水-地表水文循环过程。以黑河流域下游巴牙吉呼(Bajajihu,BJH)地区为研究区,建立二维剖面尺度的地下水-地表水耦合模型,先将数值模拟结果与观测数据进行对比,验证了水文集成模型的准确性,进而分析了降水、蒸散发驱动下的水文响应。结果表明:ParFlow模型模拟的土壤水分与观测值相比,Pearson相关系数(R)大于0.93,均方根误差(RMSD)小于0.007。该研究结果可为利用水文集成模型模拟流域水文循环过程提供借鉴。
关键词
地下水-地表水相互作用
水文
循环
水文集成模型
ParFlow
模型
黑河流域下游
Keywords
groundwater-surface water interaction
hydrologic cycle
integrated hydrologic model
ParFlow model
downstream of the Heihe River Basin
分类号
X143 [环境科学与工程—环境科学]
P641 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
黑河流域中游灌区含水层系统异质性对地表热通量和温度的影响模拟
被引量：
2
2
作者
陆峥
孙景博
何源
李宗超
彭书艳
杨晓帆
机构
北京师范大学地理科学学部
南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)
中国环境监测总站
出处
《地理与地理信息科学》
CSCD
北大核心
2021年第6期7-15,共9页
基金
中国科学院A类战略性先导科技专项项目(XDA20100104)。
文摘
渗透系数是描述地下含水层系统空间异质性的重要参数,直接影响地下水位和浅层土壤水分分布,并最终间接影响地表辐射收支及地气间能量转换。基于三维物理过程的地下水—陆面过程耦合模型ParFlow-CLM,在黑河流域中游灌区开展数值模拟实验,分析4种渗透系数情景下地下水位埋深、地表热通量和温度的差异。结果表明,忽略水平方向异质性会降低地表热通量的模拟精度,同时设置水平和垂直方向异质性并考虑包气带—饱水带三维水力特征可提高地表温度的模拟精度;充分考虑土壤和含水层系统异质性能提高分层(尤其是0.2~0.5 m深度土层)土壤温度的模拟精度;土壤和含水层系统异质性对地表热通量和温度的控制作用受到下垫面、地形等环境因素的显著影响,尤其在裸地区域,地表感热通量和温度的模拟结果差异较大。研究结果可为干旱—半干旱地区高时空分辨率水文集成模型的构建提供科学依据。
关键词
土壤和含水层系统异质性
渗透系数
水文集成模型
地表热通量
黑河流域中游
农业灌溉
Keywords
heterogeneity of soil and aquifer system
hydraulic conductivity
integrated hydrologic modeling
surface heat flux
the middle reaches of the Heihe River Basin
agricultural irrigation
分类号
P339 [天文地球—水文科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于水文集成模型ParFlow的黑河流域下游地下水-地表水相互作用模拟研究
陆峥
胡锦华
张圆
李宗超
杨晨
杨晓帆
《安全与环境工程》
CAS
CSCD
北大核心
2021
5
在线阅读
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职称材料
2
黑河流域中游灌区含水层系统异质性对地表热通量和温度的影响模拟
陆峥
孙景博
何源
李宗超
彭书艳
杨晓帆
《地理与地理信息科学》
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
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