基于信息熵对新安江水文模型参数及预报结果不确定性的量化分析

将GLUE方法与信息熵结合,分析新安江水文模型参数及预报结果的不确定性。首先用信息熵公式初步判断参数的敏感程度,根据GLUE方法求出90％置信度下流量的不确定范围;其次应用信息熵和U不确定公式共同量化分析模型预报结果的不确定性。以资水水系的新宁站集水区为研究区域,得出结论：①GLUE方法能够用来分析新安江水文模型参数的不确定性;②信息熵公式能够初步判断模型参数的敏感程度;③模型预报结果的不确定性随着实测资料的增加而降低。     

水文模型不确定性研究方法耦合分析

为了探索解决在提高区间覆盖率的同时降低预测区间平均带宽的问题,将dual EnKF方法与GLUE方法2种水文模型不确定性研究方法进行了耦合分析,得到了dual E-G方法。以新安江模型为例,采用3个评价指标(覆盖率、平均带宽和平均不对称性)评价了dual E-G方法在3个流域(甲河流域、天河流域、灞河流域)的预测区间性质,并与GLUE方法进行了对比。结果表明：dual E-G方法可以同时改善3种不确定性指标。该成果可为水文模型预报、洪水决策风险分析等方面的深入研究提供有益参考。     

GLUE方法分析新安江模型参数不确定性的应用研究

采用普适似然不确定估计（GLUE）方法，研究新安江流域水文模型参数的不确定性问题。通过江西乐安河流域资料的模拟分析表明，模型参数间存在“异参同效”现象，即存在许多可接受的似然估计值的参数值组合。利用这些参数组的概率分布，可以对模型模拟的不确定性范围进行分析。     

GLUE法分析水文模型参数不确定性的研究

应用新安江模型,采用普适似然不确定估计(GLUE)方法,对梁辉水库洪水预报中参数的不确定性问题进行研究并对预报误差进行分析,结果发现,模型参数中存在大量的"异参同效"参数组,即存在许多可接受的似然估计值的参数值组合.据此,将参数分为敏感性参数和不敏感性参数两大类.深入了解新安江模型参数的意义及其敏感性问题为今后流域水文模拟提供参考,以助于新安江模型参数的率定和模型的推广应用.     

基于Copula-GLUE的新安江模型次洪参数不确定性分析

针对目前洪水预报存在的问题,引入Copula函数描述参数之间相关性,结合GLUE方法进行参数的不确定模拟,提出一种基于Copula-GLUE的新安江模型次洪参数不确定性分析的新方法。湖北陆水水库流域和浙江白水坑水库流域应用结果表明,在同样的采样次数下,相比于传统的GLUE方法,Copula-GLUE方法能够生成更多的有效参数组,避免了GLUE方法的不足,减小了由于参数不确定性导致的误差,从而提高了洪水预报的精度。     

新安江模型在辉发河流域的应用

结合“95.7”特大暴雨洪水 ,分析探讨了新安江模型在辉发河流域上的应用 ,认为新安江模型适应洪水预报发展趋势 ,可以使辉发河流域洪水预报更加准确及时 ,特别是对中高洪水的预报 ,精度更高 ,弥补了单位线法的不足     

湿润地区山区小流域水文模型应用与比较

将新安江模型、萨克拉门托模型及TOPMODEL应用在3个不同的湿润地区山区小流域,将洪峰相对误差及峰现时间误差作为预报精度主要评价指标,分析不同水文模型在各流域的精度及适用性。结果表明:在南阳河流域,新安江模型略优于另外两种模型,但3种模型总体精度均不高;在雾渡河流域,新安江模型精度较高,萨克拉门托模型次之,TOPMODEL精度最低;茅坪河流域资料匮乏,仅有的6场洪水全部用于模型率定,3种模型均能达到预报精度要求。综合比较后发现,新安江模型在3个研究流域预报精度最高。     

三水源新安江模型在洒河流域的适用性研究

洒河流域站网分布不太合理，如何解决好洒河流域的洪水预报问题， 以缓解大黑汀水库的防洪压力。用三水源新安江模型加以处理， 取得较好的预报效果， 这对缺乏资料的中小流域预报方案的制作具有一定的借鉴作用。     

新安江模型在呼玛河洪水预报中的应用

基于呼玛河流域降雨及洪水特性,采用新安江模型建立洪水预报方案,详细介绍了流域概况、模型结构、参数、精度评定等,并对影响预报方案精度的因素进行了简要分析。结果表明,该模型在呼玛河洪水预报中精度较好,可为类似地区提供借鉴。     

潭水河流域预报方案构建探索

针对潭水河流域荆山水文站,首先进行了暴雨洪水特点及难点分析,介绍适用的新安江模型、单位线法、降雨径流相关法3种方法的原理及适用条件,然后通过应用以上3种方法建立潭水河荆山站洪水预报方案,使用201415"海鸥"暴雨径流过程进行方案检验。分析结果表明,荆山站资料齐备,使用新安江模型预报更为可靠。     

改进的新安江模型在贵州印江河流域的适用性及对比分析

将变动态存储系数法引入新安江模型河道洪水演算,从而对新安江模型进行改进,基于贵州印江河流域印江水文站2000-2010年水文资料,分析了改进新安江模型在研究流域的适用性并和传统新安江模型模拟结果进行对比分析,基于改进新安江模型,定量分析不同计算时段和不同蒸发输入对水文模拟的影响。研究结果表明:改进的新安江模型适合于研究流域的水文模拟,相比于传统新安江模型,改进新安江模型在相对误差和确定性系数两个指标中都有所提高,其中相对误差均值减少1.08%,确定性系数均值提高0.0182;计算时段越短,次洪模拟精度越高;相比于实测蒸发皿,双源蒸散发作为蒸发输入模拟的年径流深相对误差平均减少0.75%,确定性系数平均提高0.0139。研究成果可以为印江河流域的水文模拟提供参考价值。     

SWAT模型径流模拟的校正与不确定性分析

为比较SUFI-2和GLUE两种常用的SWAT模型校正与不确定性分析方法的优劣,以三峡库区大宁河流域为研究对象,应用Arc SWAT 2012对大宁河流域进行径流模拟,并分别基于SUFI-2和GLUE方法进行校正和不确定性分析,进而从模型模拟结果的不确定性、拟合效果、运算效率和参数不确定性分析等方面对SUFI-2和GLUE进行比较。结果表明:SUFI-2和GLUE都可以较好地应用于大宁河流域SWAT模型的校正和不确定性分析,但SUFI-2方法能通过较少的模拟次数获得更小的模拟不确定性带以及更佳的拟合效果,而GLUE方法在参数不确定性分析方面的表现更佳。对于SWAT模型径流模拟,建议用SUFI-2方法进行校正和模拟结果不确定性分析,用GLUE方法进行参数不确定性分析。     

基于栅格新安江模型的淮河上游土壤侵蚀预测

将栅格新安江模型与改进通用土壤侵蚀方程进行耦合,建立基于栅格尺度的水沙模拟模型,以淮河上游息县水文站以上为研究区域,基于研究流域DEM数据、土地利用数据、土壤数据以及息县站2000年-2010年水文数据,模拟了淮河上游2000年-2010年输沙过程。并基于构建的水沙模型,结合流域2020年和2030年土地利用远景规划数据设定两种土地利用模式情景,定量分析了不同土地利用模式情景对流域土壤侵蚀的影响。研究结果表明:基于栅格新安江模型的水沙耦合模型在淮河上游具有较好的模拟精度,模拟的输沙量相对误差小于15%,确定性系数0.6以上,满足泥沙模拟精度要求;林地用地面积增加5%,流域土壤侵蚀量减少8.78%,城镇用地面积增加8%,流域土壤侵蚀量减少12.73%。研究成果可为淮河水土保持治理和规划提供参考。     

基于GLUE的垂向混合产流模型参数不确定性分析

水文模型能将复杂的水文现象和过程进行概化,其不确定性研究已成为模型研究的重要方向之一。以半湿润地区洛河流域为研究区域,构建了基于垂向混合产流模型的流域产流模拟模型,采用GLUE方法并结合5项相关指标对构建的模型进行不确定性分析。结果表明:使用GLUE方法对垂向混合产流模型进行不确定性评估和参数优选过程中,在置信度为95%的前提下,模型预报区间的覆盖率达到87.5%,对称度S和T接近于0,数据模拟对称度良好。     

基于GIS的DEM和分布式水文模型的应用比较

本文采用GIS地形分布技术和栅格技术，对TOPMODEL和新安江水文预报模型进行基于GIS的技术改造，构建了基于DEM栅格的TOPMODEL水文模型和基于GIS的TOPMODEL和新安江分布式水文模型，并将3个模型应用于黄河支流——洛河卢氏以上流域的水文模型的参数率定和模拟比较，以探讨 GIS技术的应用和模型的适应性。结果表明在该研究流域上，3个模型都能很好地进行水文过程模拟，其中基于DEM栅格的TOPMODEL模型可取得更好的效果。     

洪水预报模型组件化及应用

根据洪水预报模型的结构和逻辑特性,将其拆分成相对独立的模块,运用组件技术、Web Service技术和面向服务的体系结构对模块进行封装并发布服务,形成洪水预报模型组件库;同时,运用洪水预报模型组件搭建模式来搭建洪水预报模型,并将其应用于东洋河流域的洪水预报。应用结果表明,组件化的洪水预报模型具有可移植性强、代码重用率高、可扩展性好、易于维护和展示效果好等优点。     

新安江三水源模型与水箱模型在清江流域上的应用与比较

为研究新安江三水源模型与水箱模型在湿润地区清江流域上的适用性,选取清江恩施子流域1996—1999年的实测资料,分别应用新安江三水源模型和水箱模型对直接径流进行模拟计算,并对比分析其模拟结果。结果表明,该流域水箱模型的模拟精度总体上高于新安江三水源模型,更适用于清江恩施子流域。     

Comparative Study of Three Updating Procedures for Real-Time Flood Forecasting

Accurate real-time flood forecasting is essential for flood control and warning system, reservoir operation and other relevant water resources management activities. The objective of this study is to investigate and compare the capability of three updating procedures, namely autoregressive (AR) model, recursive least-squares (RLS) model and hydrologic uncertainty processor (HUP) in the real-time flood forecasting. The Baiyunshan reservoir basin located in southern China was selected as a case study. These three procedures were employed to update outputs of the established Xinanjiang flood forecasting model. The Nash-Sutcliffe efficiency (NSE) and Relative Error (RE) are used as model evaluation criteria. It is found that all of these three updating procedures significantly improve the accuracy of Xinanjiang model when operating in real-time forecasting mode. Comparison results also indicated that the HUP performed better than the AR and RLS models, while RLS model was slightly superior to AR model. In addition, the HUP implemented in the probabilistic form can quantify the uncertainty of the actual discharge to be forecasted and provide a posterior distribution as well as interval estimation, which offer more useful information than two other deterministic updating procedures. Thus, the HUP updating procedure is more promising and recommended for real-time flood forecasting in practice.     

基于新安江模型的降雨不确定性传播

基于模糊隶属度理论,结合蒙特卡罗方法,定量分析了降雨不确定性在新安江模型中的传播特性及其对流量过程的影响。用模糊隶属度函数表示降雨量的不确定性,用蒙特卡罗方法把3 h雨量随机解集为1 h数据,以表征降雨时程分布的不确定性影响。应用新安江模型对褒河流域进行径流模拟。结果表明,雨量量级大小的不确定性在降雨不确定性中占据主导位置,降雨时程分布的影响次之。     

北方地区两种产流预报模型的应用与比较

以大伙房水库流域为例．分别应用大伙房模型、新安江模型对大伙房流域进行洪水产流预报。结果表明．两种产流预报模型均可用于北方半湿润半干旱地区。大伙房模型对于流域内的大洪水预报较准确．对于中小洪水有预报净雨偏大的趋势．而新安江模型对流域内的中小洪水有较高的预报精度。