月水量平衡水文模型的参数时变特征研究

发布时间：2025-05-20 04:10

　　气候变化和人类活动的双重影响使得流域呈现“非稳态”的特征,从而导致代表流域水文物理特性的水文模型参数随时间保持不变的假定受到挑战。当水文模型参数不能准确地反映流域特性时,势必会造成水文模型模拟能力的减弱。因此,识别水文模型参数的时间变化规律,构建能够反映流域动态变化的时变参数估计方法,有助于提高水文模型在“非稳态”流域水文模拟中的精度,从而为变化环境下的流域水文机理研究和水资源的科学利用提供理论基础和技术支撑。在综述现有研究成果的基础上,本文围绕水文模型时变参数的识别、季节性解释以及转移性开展研究。论文的主要研究内容和相关结果如下:(1)提出了基于数据同化技术的水文模型时变参数识别方法。首先对集合卡尔曼滤波方法在水文状态变量和参数估计方面进行适用性验证,以水库入库流量推求为例,通过建立状态转移方程和观测方程,采用实测水库水位对入库流量过程进行估计。结果表明集合卡尔曼滤波能够准确地估计水库入库流量过程。其次,设定不同的参数时变情景和不同程度的误差方差水平,开展假拟实验,评估集合卡尔曼滤波方法在时变参数的识别效率。结果表明集合卡尔曼滤波能够很好地识别时变参数的变化过程;而当观测误差分布的方差...

【文章页数】：108 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２．１水女模型时变参数识别技术路线图??

将模型参数当作常数进行率定的做法不再适用（Ｄｅｎｇ等，２０１６）。本章将Ｗ??水文模型参数的时变性为研巧点，采用数据同化技术识别模型参数在给定时段内的时??间序列过程，技术路线图如图２．１所示。??？?１５?？??

图２．２假拟实验情景１中不同的水库水位店容曲线??（２）高巧洲水库??

在假拟实验中，考虑了两种不同的误差情景，见表２－１。在情景１中，考虑了两??种不同的水位库容关系曲线对入库流量估计的影响。即水位变化为１ｃｍ时，水位库容??曲线２下的水库蓄水量的变化量大于水位库容曲线１下的变化量（图２．２）。??表２－１假拟实验中不同误差情景???ｉｍ?内容??....

图2.3高坝洲水库地理位置图

．２．３?结果分析??（１）假拟实验结果??图２．４展示了假拟实验中给定的水库入库流量＂真实值＂与分别采用集合卡方法、水量平衡方法Ｗ及兰点滑动平均方法估计的入巧流量的过程对比，另与对应的水库水位估计值之间的误差见图２．５。此外，巧２－２给出了不同情景库流量＂真实值＂和实测水位与Ｈ....

图２．４假拟实验中水库入库流量？？真实值＂与分别采巧集合卡尔曼滤波方法（ＥｎＫＦ）、水量平衡方??法（ＳＷＢ）?１＾又及兰点滑动平均方法（ＭＡＷＢ）估计的入库流量过程对比图，（ａ）情景１中水位库??容曲线１；化）情景１中水位库容曲线２；?（Ｃ）情景２

?Ｉ?ｋｍ??＊?＊??图２．３高巧洲水库地理位置图??２．２．２．３?结果分析??（１）假拟实验结果??图２．４展示了假拟实验中给定的水库入库流量＂真实值＂与分别采用集合卡尔曼??滤波方法、水量平衡方法Ｗ及兰点滑动平均方法估计的入巧流量的过程对比，另实测??水位与对应的水库水位....

本文编号：4046827