土壤空间分辨率对BTOPMC模型径流模拟的影响

以湄公河为例,给出了3种不同分辨率的网格土壤类型,分析了不同的土壤空间分辨率对BTOPMC模型参数的影响。结果表明:不同分辨率下,用1980年优化得到的BTOPMC模型参数模拟1982年径流时,都能体现湄公河流域的水文过程,且峰现时差几乎不受土壤空间分辨率的影响;使用不同土壤分辨率的数据进行优化得到的Nash效率相近;BTOPMC模型对土壤信息的敏感性较弱。     

DEM分辨率对BTOPMC参数及模拟结果的影响

以日本富士川流域为研究对象,在4种不同的DEM分辨率条件下利用BTOPMC模型对洪水进行了模拟,并对各种分辨率条件下所得的模型参数以及模拟结果进行了对比.结果表明:①DEM分辨率对饱和土壤导水率、平均饱和差初始值的影响比较大,对饱和土壤导水率的衰减因子、根层最大储水量、糙率的影响不是很明显;②由于对流域物理特性进行了概化,因此模拟的精度不是很理想,但总体结果还可以接受;③并不是DEM分辨率越高模拟的效果就越好.     

东湾流域BTOPMC模型和新安江模型的应用比较

对BTOPMC模型的原理、结构以及参数进行了详细介绍,利用东湾流域DEM资料、土地覆盖资料、土壤组成资料、NDVI数据、月平均气候资料及1982—2000年的实测水文资料,对BTOPMC模型与新安江模型的模拟性能进行了比较研究。结果表明,新安江模型整体的模拟精度较BTOPMC模型的模拟精度要高。     

BTOPMC模型子流域划分层次的研究

由TOPMODEL模型发展而来的BTOPMC模型,将流域自动划分为由栅格组成的自然边界子流域,以反映地形、土壤等流域物理特性的空间非均一性,从而能较好地应用于大型流域的水文模拟。以日本富士川流域为研究对象,探讨流域划分程度对洪水径流过程的定量影响。结果表明:较低的子流域划分层次模拟结果较差;随着子流域划分层次的增大,洪峰流量逐渐减小并接近观测值,洪峰时刻无明显影响;当子流域划分到一定层次后,模拟结果趋于稳定。     

雨量插值方法对BTOPMC模型及洪水模拟的影响

以BTOPMC为研究对象和平台,用最邻近插值法、算术平均法、引入面积权重的泰森多边形法、引入泰森多边形的距离反比加权法4种不同的降雨空间插值方法,对3个小流域进行了洪水模拟,分析了各插值方法对模型参数、模拟精度、洪水洪峰流量、峰现时间等的影响。结果表明:引入泰森多边形的距离反比加权法在各插值方法中表现较好,对各流域各场洪水洪峰流量的模拟精度较高,模拟洪峰时刻与其他几种方法相比更接近实测洪峰时刻;BTOPMC模型原有的最邻近插值法在对模型参数进行率定时Nash效率较高,但在验证时比另外3种插值方法低;引入面积权重的泰森多边形法在模拟中表现不稳定。     

近20年黄土高原NDVI/气象要素对实际蒸散发的影响研究

退耕还林还草工程使黄土高原植被覆盖度显著增加,同时全球气候持续变暖,在此双重背景下,研究黄土高原蒸散发(Evaporation, ET)的时空分布规律及NDVI和气象要素对蒸散发的综合影响,对该地区水资源综合治理具有一定的指导意义。基于MOD16A2 ET、MOD13Q1 NDVI和气象数据,采用空间回归分析、Morlet小波分析、主成分分析等方法,探讨了黄土高原2001—2020年ET全年、生长季、非生长季3个时段时空演变特征及NDVI和气象因子的综合影响。结果表明：(1)3个时段内ET均显著增加,增速分别为全年>生长季>非生长季,且均存在14 a的第一主周期,全年及生长季的ET值由东南向西北递减,非生长季ET数值全年最低,较高值分布于西部和南部,ET值年际变化空间分布与ET值空间分布保持一致;(2)3个时段NDVI均显著增加,值的空间分布与ET值空间分布一致,降水量在全年及生长季显著增加,非生长季增加不明显,温度与风速在3个统计时段无明显增加趋势,降水和温度空间分布规律与ET基本一致;(3)不同时段各影响因子对ET值变化贡献大小不同,生长季风速、气温和NDVI对其有较大...     

不同蒸散发模型在湿润地区的适用性研究

为研究不同蒸散发模型在估算湿润地区蒸散发量方面的适用性,以淮河大坡岭以上流域为研究对象,构建了考虑植被叶面积指数的分布式彭曼蒸散发模型及双源蒸散发模型。通过计算流域2010～2018年逐日蒸散发能力,并建立上述模型计算值与蒸发皿实测值的拟合关系,比较了两个模型的计算精度。结果表明:彭曼蒸散发模型及双源蒸散发模型计算的流域蒸散发能力值与蒸发皿实测值,在时间上具有较好的相似性和一致性;且双源蒸散发模型计算的流域蒸散发能力与蒸发皿实测蒸散发值的相关关系好于彭曼蒸散发模型。研究结果可为估算湿润地区的蒸散发量提供支撑。     

不同蒸散发模型在大凌河流域的对比运用研究

文章以大凌河大城子水文站以上为研究流域,分别运用考虑植被叶面积指数的双源蒸散发模型和P-M公式计算流域的蒸散发,并和大城子实测蒸发皿蒸发进行对比分析,在此基础上,还定量研究了不同气象因素和植被覆盖度对蒸发皿蒸发的影响。研究成果可以为大凌河流域蒸散发估算和水文模拟提供重要参考价值。     

分布式双源蒸散发模型的构建与运用研究

文章以淮河上游息县水文站以上为研究区域,基于研究区域的数字高程数据、土地利用数据以及研究区内外附近8个气象站点2000-2010气象要素数据,运用分布式双源蒸散发模型实现了研究流域蒸散发的时空全过程模拟,为对所构建的蒸散发模型进行验证,结合研究区内息县水文站2000-2010实测蒸散发资料进行了回归分析和相关性检验,并选用F检验和T检验两种方法从日尺度和年尺度对所构建的回归方程进行了拟合度的检验,研究结果表明:所构建的分布式双源蒸散发模型计算结果与息县实测蒸散发具有较好的一致性和相似性,在日尺度和季尺度上,相关系数均可达到0.85以上,所建立的回归方程均通过了显著性水平a=0.01的F检验和T检验,研究成果可为研究区的分布式水文模型中蒸散发的计算,特别是无资料地区的蒸散发计算提供参考价值。     

一个预测作物根系层储水量动态变化的概念性随机模型

本文在文献[1][2]的基础上，构造了色噪声驱动下的根系层储水量动态变化的概念性随机模型；利用数值方法对模型进行求解，得到了根系层储水量的概率密度函数，利用禹城站大型蒸渗仪1997年冬小麦返青期的观测资料对模拟结果进行了验证。验证结果表明，本文建立的概念性随机模型是有效的，可以用于田间墒情预报。     

Hydrological daily rainfall-runoff simulation with BTOPMC model and comparison with Xin'anjiang model

A grid-based distributed hydrological model, the Block-wise use of TOPMODEL (BTOPMC), which was developed from the original TOPMODEL, was used for hydrological daily rainfall-runoff simulation. In the BTOPMC model, the runoff is explicitly calculated on a cell-by-cell basis, and the Muskingum-Cunge flow concentration method is used. In order to test the model's applicability, the BTOPMC model and the Xin'anjiang model were applied to the simulation of a humid watershed and a semi-humid to semi-arid watershed in China. The model parameters were optimized with the Shuffle Complex Evolution (SCE-UA) method. Results show that both models can effectively simulate the daily hydrograph in humid watersheds, but that the BTOPMC model performs poorly in semi-humid to semi-arid watersheds. The excess-infiltration mechanism should be incorporated into the BTOPMC model to broaden the model's applicability.     

基于SEBS模型的老哈河流域蒸散发研究

基于表面能量平衡系统(SEBS)模型,结合NOAA/AVHRR数据,估算半干旱的老哈河流域实际日蒸散发量,并将估算结果与结合FAO-Penman模型和作物系数法计算的参考作物蒸发量进行比较,最后综合分析了老哈河流域蒸散发与土地利用、归一化植被指数(NDVI)以及地表温度(LST)的关系.结果表明:SEBS模型在老哈河流域有较好的适用性;老哈河流域实际日蒸散发时空差异较大,其中7、8月份流域蒸散发量较大,9、10月份蒸散发量逐渐减小,流域西部山区的蒸散发量较大,中部和流域出口所在的平原区相对较小;流域不同土地利用类型蒸散发量不尽相同,其中林地的日平均蒸散发量最高,其次为耕地、灌丛和草地;流域实际蒸散发量与NDVI呈线性正相关,与LST呈线性负相关.     

基于云模型的降雨时空分布特性分析

本文将云模型引入到降雨量时空分布特性的研究中,并对广东省东江流域内57个站点1956—2000年降雨量在时间和空间分布上的特性进行了研究。结果表明：该流域降雨量在汛期的降雨最为稳定,枯季次之,而年降雨量的稳定性最小;降雨量在空间上的分布比时间上分布较为离散、较为不稳定,在此期间空间分布则离散度逐渐减少,而稳定性逐渐增强;基于云模型的降雨时空分布特性分析是有效的,可直观地研究降雨量在时空上的变化特点。     

区域雨水资源化潜力计算及时空分布规律研究

为充分利用雨水资源应对区域水资源紧缺问题,以黑龙江省松嫩平原为研究区,考虑地下水补给量和基流量对雨水资源化潜力的影响,引入分布式水文模型SWAT,提出了适用于研究区的雨水资源化潜力计算模型,计算了研究区的雨水资源化潜力,分析了研究区雨水资源化潜力时空分布规律。结果表明:研究区雨水资源化潜力在时间和空间上均存在一定差异,各分区之间以及同一分区不同年份雨水资源化潜力及其构成也存在较大的差异;生育期多年平均可利用雨水资源化潜力为343.78亿m³,占生育期多年平均雨水总量的50.28%;各分区产流量在雨水资源化潜力中占比均较大,建议要注重提高降水径流汇集、径流蓄存和集雨补灌等相关技术;在土壤水增量占比大的分区要注重节水灌溉技术的应用。总体来看,黑龙江省松嫩平原地区雨水资源化潜力巨大,应该科学合理提高雨水资源利用率,保障区域农业可持续发展。     

基于云模型的淮北平原参考作物蒸散量时空分布

传统的时空分布分析方法仅可以描述参考作物蒸散量(ET0)的平均时空分布情况,难以对ET0时空分布的离散程度与稳定性进行量化。根据安徽淮北平原5个站点的气象数据与地理信息资料,采用彭曼-蒙特斯公式计算ET0,基于云模型分析了其时空分布特征。结果表明:年ET0呈下降趋势,春、冬季增长,夏、秋季减小;年ET0空间分布较为均匀,季节ET0空间分布不均匀;2004年较为分散而不稳定,1956年较集中而稳定;阜阳站较为分散而不稳定,宿县站较集中而稳定;ET0时间变化的离散程度相对于空间分布较小,稳定性相近。因此,基于云模型分析ET0时空分布特性可行、有效,研究结果可为淮北平原不同作物蒸散发以及旱灾、灌溉等研究提供科学参考。     

分布式双源蒸散发模型及其在南广河流域运用研究

鉴于传统蒸散发模型基于单点计算,不能考虑流域下垫面条件对蒸散发影响的局限性,利用卫星遥感数据源,以四川境内的南广河流域作为研究对象,构建基于栅格单元的分布式双源蒸散发模型,实现研究区域蒸散发时空全过程计算。研究表明:基于遥感数据源的区域蒸散发计算值与蒸发站点实测蒸发值具有较好的一致性和相关性,相关系数为0.744,在相似的气象和下垫面条件下,蒸散发能力排序为:林地>灌木丛>水田>旱地>草地,模型研究成果对于流域蒸散发空间计算,以及定量分析土地利用变化对流域蒸散发影响提供一定的参考价值。     

基于SEBAL 模型的锡林浩特蒸散量反演研究

陆面蒸散作为反映土地利用/覆盖变化所引起地表水热变化的敏感因子是当今全球气候变化研究的焦点之一.本文以内蒙古锡林郭勒盟锡林浩特市为研究区域,基于SEBAL（Surface Energy Balance Algorithm for Land）模型,采用研究区2005年8月17日的Landsat TM遥感影像对其地表蒸散量进行反演研究,分析蒸散量的空间变化格局.结果表明：锡林浩特日蒸散量平均值为4.3mm,最大值达到了7.5mm;日蒸散量呈现出西北低、东部高的空间分布格局;日蒸散量较少的区域主要分布于锡林浩特市的西部、北部以及最南部的部分区域,中部较少部分地区的蒸散量较低（接近于0）.     

空间观测尺度差异对蒸散量时间尺度扩展方法估值的影响

为探讨空间观测尺度变化对蒸散量(ET)时间尺度扩展方法估算效果的影响,利用冬小麦生育期内基于涡度相关仪和蒸渗仪观测的ET数据,对比基于蒸发比、作物系数和冠层阻力的ET时间尺度扩展方法估算效果,分析空间尺度差异对由小时到日的ET时间尺度扩展效果的影响。结果表明,随着ET空间观测尺度缩小。利用上述3种方法进行ET时间尺度扩展的总体效果下降,其中基于作物系数法的ET时间尺度扩展空间尺度影响相对较小,而且利用午后数据进行ET时间扩展受空间尺度影响相对较小,因此,应依据空间尺度观测方法、下垫面状况和气候区条件,选择适宜的ET时间尺度扩展方法。