常見(jiàn)水文模型參數(shù)率定.ppt

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1、常用洪水預(yù)報(bào)模型及參數(shù)率定水利部水文情報(bào)預(yù)報(bào)中心2012年10月常用洪水預(yù)報(bào)模型一、常用洪水模型概述?三水源蓄滿(mǎn)產(chǎn)流模型（SMS_3）?三水源滯后演算模型（LAG_3）馬斯京根河道分段連續(xù)演算模型（MSK）降雨徑流相關(guān)圖法（P—Pa—R）流域匯流經(jīng)驗(yàn)單位線(xiàn)（UH_B）流域產(chǎn)流計(jì)算：流域匯流計(jì)算：河道匯流計(jì)算：該類(lèi)模型輸入為流域內(nèi)點(diǎn)雨量或面雨量系列文件，輸出為流域徑流深系列文件。該類(lèi)模型輸入為流域徑流深系列文件，輸出為出口斷面水位流量系列文件。該類(lèi)模型輸入為上斷面水位流量系列文件，輸出為下斷面水位流量系列文件。常用洪水預(yù)報(bào)模型一

2、、常用洪水模型概述XMP?三水源蓄滿(mǎn)產(chǎn)流模型?三水源滯后演算模型馬斯京根河道分段連續(xù)演算模型三水源蓄滿(mǎn)產(chǎn)流模型參數(shù)WM（WUM、WLM、WDM）：流域平均蓄水容量,反映干旱程度的指標(biāo)。K：流域蒸散發(fā)折算系數(shù)，反映流域蒸散發(fā)能力。B：流域蓄水容量曲線(xiàn)的方次，反映流域蓄水條件的不均勻性。C：深層蒸發(fā)折算系數(shù)，決定于深根植物的覆蓋面積。IM：不透水面積比例。SM：流域平均表層土自由水蓄水容量，反映洪峰形狀、高低。EX：自由水蓄水容量曲線(xiàn)的方次，反映自由水分布的不均勻性。KG和KI：自由水蓄水庫(kù)對(duì)地下水及壤中流的出流系數(shù)，反映直接徑流

3、的退水歷時(shí)天數(shù)。一、常用洪水模型概述三水源滯后演算模型參數(shù)CI：深層壤中流的消退系數(shù)，反映洪水尾部退水的快慢。CG：地下徑流消退系數(shù)，反映地下水退水的快慢。CS：河網(wǎng)蓄水消退系數(shù)，反映洪水過(guò)程坦化的程度。LAG：滯后時(shí)段數(shù)，反映洪水過(guò)程平移的程度。一、常用洪水模型概述馬斯京根河道分段連續(xù)演算模型參數(shù)X：子河段流量比重因素，反映河槽調(diào)蓄能力的一個(gè)指標(biāo)，即反映洪水過(guò)程坦化的程度。MP：子河段數(shù),反映洪水過(guò)程平移的程度。一、常用洪水模型概述三水源蓄滿(mǎn)產(chǎn)流模型參數(shù)二、模型參數(shù)的性質(zhì)與約值WM（WUM、WLM、WDM）：WM的值要保證在

4、計(jì)算過(guò)程中土壤含水量W不會(huì)出現(xiàn)負(fù)值。如W出現(xiàn)負(fù)值，就要加大WM。WM的值在半干旱地區(qū)170mm>半濕潤(rùn)地區(qū)120mm>濕潤(rùn)地區(qū)100mm。WUM的值在植被較好的地區(qū)20mm>植被匱乏的地區(qū)5mm。WM的加大主要在于加大WDM。三水源蓄滿(mǎn)產(chǎn)流模型參數(shù)K：蒸發(fā)皿實(shí)測(cè)的蒸發(fā)量乘上K就是流域蒸散發(fā)能力。K的取值控制總的水量平衡，是非常重要的參數(shù)。K的參數(shù)率定通常將目標(biāo)函數(shù)固定為多年水量平衡再計(jì)算而得。二、模型參數(shù)的性質(zhì)與約值三水源蓄滿(mǎn)產(chǎn)流模型參數(shù)二、模型參數(shù)的性質(zhì)與約值B：它取決于流域地形地貌地質(zhì)情況的均一程度，一般情況下它與流域面積

5、有關(guān)，對(duì)于小流域B值也小，對(duì)于幾千平方公里的流域，B在0.4左右。B的值對(duì)徑流量在時(shí)程上的分配有一定影響。B值大時(shí)，徑流先少后多，B值小時(shí)，反之，但這種影響是有限的。B的取值范圍一般在0.15～0.4，或更大些。B的值對(duì)全流域蓄滿(mǎn)的洪水不起作用，但在局部產(chǎn)流的小洪水時(shí)是有作用的。三水源蓄滿(mǎn)產(chǎn)流模型參數(shù)二、模型參數(shù)的性質(zhì)與約值C：C的值對(duì)濕潤(rùn)地區(qū)影響極小，而對(duì)半濕潤(rùn)地區(qū)及半干旱地區(qū)則影響較大。C的值與WLM和WDM的和有關(guān)，這個(gè)和越大，深層蒸發(fā)越難以發(fā)生，C值就越小，在北方半濕潤(rùn)地區(qū)0.08-0.15；反之則大，在南方林地0.1

6、5-0.20。C的值對(duì)久旱以后的洪水的影響較大。因此可用久旱以后的洪水來(lái)調(diào)試C值，同時(shí)也可對(duì)WDM+WLM的值作相應(yīng)的調(diào)整。三水源蓄滿(mǎn)產(chǎn)流模型參數(shù)二、模型參數(shù)的性質(zhì)與約值IM：如有詳細(xì)的地圖，可以量出IM的值；在天然流域，一般只取值0.01或0.02；但是，在城鎮(zhèn)和水庫(kù)庫(kù)區(qū)則其值可能較大。IM的值主要由過(guò)程線(xiàn)上非全流域產(chǎn)流的小突起來(lái)判斷，這些小洪水過(guò)程大多由不透水面積產(chǎn)生導(dǎo)致的直接徑流產(chǎn)生，故可由這些小洪水的擬合好壞來(lái)確定與調(diào)整IM的值。三水源蓄滿(mǎn)產(chǎn)流模型參數(shù)二、模型參數(shù)的性質(zhì)與約值SM：SM是個(gè)重要的參數(shù)，決定了地表徑流的多

7、少，影響洪峰形態(tài)，優(yōu)選調(diào)試時(shí)往往以洪峰為主要目標(biāo)。由于使用時(shí)段遞推計(jì)算的差分格式，對(duì)雨強(qiáng)有均化作用。所以計(jì)算時(shí)越短，相應(yīng)的SM越大。如取時(shí)段長(zhǎng)度為日，SM在山區(qū)10或更小，南方土深林茂處取50或更大；如時(shí)段長(zhǎng)為6小時(shí)，SM在山區(qū)則加大至20。SM的值與地質(zhì)條件有關(guān)系，花崗巖37，砂巖16，板、頁(yè)巖7。三水源蓄滿(mǎn)產(chǎn)流模型參數(shù)二、模型參數(shù)的性質(zhì)與約值EX：EX決定了飽和坡面流產(chǎn)流面積的發(fā)展過(guò)程，一般取值在1-1.5。該參數(shù)的變幅不大，可取定值1.5。三水源蓄滿(mǎn)產(chǎn)流模型參數(shù)二、模型參數(shù)的性質(zhì)與約值KG和KI：KI+KG代表自由水出流

8、的快慢。1000平方公里流域，一般為三天，KG+KI≈0.7，若為二天，則KG+KI≈0.8。這可以從流量過(guò)程線(xiàn)落水段的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，粗估壤中流與地下水的量值，其比值就是KI/KG的值。有的流域退水歷時(shí)遠(yuǎn)大于三天，則應(yīng)調(diào)整參數(shù)CI來(lái)處理。SM與KG存在一定的相關(guān)性，SM越大，KG也