新安江模型参数优化的一种约束SCE-UA算法研究

在新安江模型参数优化领域,洗牌复合形进化(Shuffled Complex Evolution,简称SCE-UA)算法得到了广泛的应用。但在长序列降雨径流模拟和模型参数优化中面临一些问题需要解决。当模型参数适配不当时,土壤含水量易于出现负值,此外,不同径流成分对应的汇流参数需要满足一定的大小关系。上述问题的处理,决定着优化算法能否找到具有正确物理意义的最优模型参数,以及径流模拟结果的合理性和可靠性。针对这些问题,提出了一种约束SCE-UA算法,通过罚函数法对土壤含水量和汇流参数施加约束,引导优化算法向具有正确物理意义的参数可行域展开搜索,在寻优的同时确保了物理意义的正确性。在呈村流域开展了基于约束SCE-UA算法的新安江模型参数优化研究,数值模拟结果表明,约束SCE-UA算法能够确保模型参数物理意义的正确性,解决了土壤含水量出现负值和汇流参数大小关系错误的问题。利用优化获得的最优参数开展水文模拟,能够取得更好的水量平衡效果和更高的模拟精度。     

基于Visual MODFLOW的潍坊市北部地区水资源优化配置

鉴于潍坊市北部地区地下水超采严重,在利用地下水井成井资料分析潍坊市北部地区水文地质条件的基础上,运用地下水数值模拟方法、指标定额法对潍坊市北部地区不同规划水平年的供需水量进行分析预测,进而拟定三种水资源配置方案,对比分析了不同方案下的地下水超采量。结果表明,研究区多年平均地下水补给量为22 323×10~4 m~3,排泄量为27 635×10~4 m~3,地下水系统处于负均衡状态,均衡量为-5 312×10~4 m~3;水资源配置方案Ⅲ在满足水资源供需平衡的同时,地下水超采量由现状年的5 618×10~4 m~3减少到2020、2030年的0m~3,为最佳配置方案。