利用水文模型研究下垫面变化对洪水的影响

选取海河流域紫荆关、阜平两个小流域,分别用1980年前后的次洪资料对进行了参数率定,根据两组参数的变化来反映流域下垫面的变化;然后采用1980年之后的参数重演1980年之前的洪水,通过计算出的次洪径流深和洪峰的变化幅度来反映流域下垫面变化对洪水的影响。结果表明:自由水容量和河网水流消退系数均呈增大趋势,导致在同等降水条件下各流域的径流深和洪峰明显减小,而且洪峰的减小幅度大于径流深的减小幅度,说明下垫面变化对洪峰的影响比对径流深的影响要大。     

半干旱半湿润流域水文模型应用与比较

将6种不同的水文模型分别应用于半干旱半湿润的大阁、戴营、阜平和东湾流域.结果表明,在大阁这样的超渗产流流域,没有一种水文模型能够成功应用,混合产流模型的精度稍高于蓄满产流模型;在戴营和阜平这样的混合产流流域,混合产流模型与蓄满产流模型的精度差不多;在东湾这样的半湿润流域,蓄满产流模型精度上升,混合产流模型精度下降.TOPMODEL和SAC模型在这些流域不能得到令人满意的结果.     

利用水文模型研究下垫面变化对洪水的影响

近年来由于人类活动对下垫面的影响加剧,研究下垫面变化对洪水的影响对减少灾害损失有重要的意义。对于海河流域中紫荆关、邱庄、阜平三个流域分别用新安江模型进行洪水模拟,并把洪水按照年代不同分时段,分别进行参数调试。通过比较模拟得到的参数发现,海河流域的调蓄作用有增强的趋势。同时根据流域下垫面的具体情况改进新安江模型,构造了增加补给深层地下水的新安江模型,该模型产流模拟更符合海河流域下垫面的实际情况。以紫荆关流域为例通过对参数S0的调试,说明地下水漏斗对洪水的影响情况。     

基于时效匹配法的融合降雨临近预报研究

基于天气雷达外推的降雨临近预报其有效预报期通常不超过3h,而数值天气预报的预热问题"Spin-up"往往导致短期内的预报能力较差。鉴于此,本研究通过"取长补短"设计了一种依据临界成功率指标(CSI)和均方根误差(RMSE)的时效匹配方法,对两者的降雨预报进行融合,并选取了位于大清河水系的阜平、紫荆关流域的4场时空分布均匀程度各异的典型降雨过程进行试验应用。研究基于像素追踪的PBN外推临近预报和数据同化的WRF模式预报,通过时效匹配法实现两者的融合,融合方案为:1 h以内(不含1 h)采用PBN外推预报,1～3 h采用PBN与WRF的融合预报结果,3 h以上(不含3 h)则全部使用数值天气预报。通过对4场典型降雨过程预报效果对比发现:(1)随预见期延长,PBN外推预报权重逐渐下降,WRF模式预报权重逐渐增加;(2)融合权重在降雨初期、末期的变化并不显著,但在降雨发展过程中融合交叉点出现明显变化;(3)融合预报的效果优于两种单独预报,时效匹配法在时空分布均匀的降雨场次表现最好,其次为时间不均匀空间均匀场次,在时空不均匀场次表现较差。