基于WSAT模型的產(chǎn)流產(chǎn)沙模擬與模型參數(shù)不確定性分析.pdf

1、隨著人們對水文過程的深入認知和對水文模型的不斷研究，分布式流域水文模型已經(jīng)開始逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的概念模型而廣泛應(yīng)用于洪水預(yù)報和水資源管理等眾多領(lǐng)域，為防汛、抗旱和水資源開發(fā)利用等重大實際問題提夠決策支持。然而，由于水文過程的復(fù)雜性和動念性、水文觀測和資料數(shù)據(jù)的系統(tǒng)與偶然誤差、以及水文模型結(jié)構(gòu)的不完善等因素的存在，給流域水文模型參數(shù)率定及水文預(yù)報帶來很大的不確定性，并從而影響了結(jié)果的精度和準(zhǔn)確性。我國目前亟需深入系統(tǒng)地開展分布式流域水文模擬和

2、模型參數(shù)不確定性分析的研究，從而提高我國水文預(yù)報的水平和改進預(yù)報精度，這對減少洪澇災(zāi)害損失及防止水土流失以及合理有效利用水資源等方面都具有重要的現(xiàn)實意義和科學(xué)價值。
　　 針對這樣的研究需要，本文對國際上最為先進的和近年應(yīng)用較為廣泛的分布式土壤和水評價工具-Soil and Water Assessment Tool(SWAT)模型進行了深入研究，以霍林河流域上游地區(qū)為案例重點探討了SWAT模型的建立、參數(shù)校驗、不確定性分析和實

3、地應(yīng)用等問題，通過對該地區(qū)地表徑流和土壤流失的模擬預(yù)測得到了較為滿意的結(jié)果。結(jié)果顯示，研究流域徑流年與年之間的預(yù)測不確定性范圍明顯變化，表現(xiàn)不平衡；對枯水年的預(yù)測不確定性明顯大于平水年和豐水年。為了探索不確定性分析的理論方法和提高SWAT模型的可靠性，本文利用SUFI(Sequential Uncertainty Fitting)-2和GLUE(Generalized likelihood uncertaintyestimation)方

4、法分別對模型參數(shù)進行不確定性分析。其結(jié)果顯示，以這兩種方法進行不確定性分析是可行的，能夠較好的反映模型參數(shù)不確定性區(qū)間及預(yù)測結(jié)果的不確定性范圍。本研究還進一步將這兩種不確定性分析方法在參數(shù)不確定性、模型模擬不確定性及計算效率三方面進行對比分析，結(jié)果表明兩種方法具有各自的優(yōu)點和適用性；相對GULE方法而言SUFI-2方法在對模型的復(fù)雜程度和高計算要求方面更具有優(yōu)勢。但GLUE方法相對SUFI-2方法在分析參數(shù)不確定是更能體現(xiàn)參數(shù)之間的相關(guān)