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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 187 毫秒
1.
雨量站网布设对水文模型不确定性影响的比较   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
雨量站网布设会影响径流模拟精度,研究不同雨量站密度和空间分布的径流响应规律对提高径流模拟精度和减小不确定性具有重要意义。应用新安江模型和HBV(Hydrologiska Fyrans Vattenbalans)模型,以湘江流域为研究对象,采用贝叶斯方法比较分析在不同雨量站密度及空间分布下径流模拟的不确定性。结果表明:增加雨量站密度可以降低面雨量的估计误差,使模型在不同的雨量站空间分布下具有较高的模拟精度;通过优化雨量站空间分布,可以减小雨量站网布设导致的模型不确定性,从而提高径流模拟精度;在相同的降雨输入和参数采样方法下,新安江模型和HBV模型对降雨输入导致的不确定性响应规律具有相似性,但是本研究结果显示在湘江流域新安江模型的模拟精度更高,而HBV模型的不确定性更大。  相似文献   

2.
基于统计理论方法的水文模型参数敏感性分析   总被引:4,自引:0,他引:4  
参数敏感性分析是模型不确定性量化的重要环节,有助于有效识别关键参数,减少参数的不确定性影响,进而提高参数优化效率。利用Morris筛选方法定性识别相对重要参数,耦合方差分解的Sobol方法和统计理论的响应曲面模型构建一种新的定量敏感性分析方法——RSMSobol方法。以长江支流沿渡河流域的日降雨径流过程模拟为例,系统分析4种不同目标函数响应条件下新安江模型的参数敏感性。结果表明Morris方法和RSMSobol方法的集成应用极大地提高了全局敏感性分析的效率,Morris定性筛选结果为定量评估减少了模型参数维数,采用代理模型技术的RSMSobol方法减少了模型的计算消耗。  相似文献   

3.
"异参同效"现象是水文模型参数率定过程中的一个难题。为了减少需要率定的模型参数个数,从而降低模型参数的相互作用,构建了利用土壤属性直接估计VIC(Variable Infiltration Capacity)模型3个基流参数的框架,并在3个位于不同水文气候条件下的典型流域中作了实例研究。传统的VIC模型参数估计方法需要率定6个参数;而在新的参数估计框架下,需要率定的模型参数从6个减少为3个。蒙特卡罗模拟结果表明新的参数估计框架提高了参数的敏感性。同时,新的参数估计方法模拟的径流过程和之前通过率定得到的径流过程差别很小。GLUE(Generalised Likelihood Uncertainty Estimation)方法分析得到径流模拟的不确定性结果表明:新的参数估计框架计算径流的90%置信区间要明显小于传统方法,而且对于低流量的模拟效果更加明显,也就是说采用新的参数估计框架可以显著降低径流模拟的不确定性。这种基流参数估计方法可以被应用于其他相似的水文模型中。  相似文献   

4.
应用地理信息进行无资料地区流域水文模拟研究   总被引:28,自引:3,他引:25       下载免费PDF全文
张建云  何惠 《水科学进展》1998,9(4):345-350
无资料或资料缺乏地区的流域径流模拟是水文学研究中的一个重要的课题.提出了应用地理信息系统分析流域的地理信息参数,进行降雨径流模拟的水文模型.该模型中,产流计算采用美国水土保持局(SCS)的径流曲线数法,流域汇流则采用经本文作者改进的三角形单位线.着重阐述了利用地理信息系统,从流域的地理信息中分析和确定模型参数,还简要介绍了该模型在爱尔兰Dodder河上的应用情况.  相似文献   

5.
无资料地区降水径流模拟是水文学研究的国际前沿和热点问题。水文模型参数移植是无资料地区降水径流模拟的重要方法,对径流模拟精度具有重要的影响。利用核密度估计和蒙特卡罗随机模拟等方法,构建了一种水文模型参数移植误差驱动的无资料地区径流模拟不确定性定量评估框架。以广西壮族自治区42个有水文监测站点的典型中小河流为研究对象,率定新安江模型参数并模拟日径流和洪水过程,将42个典型流域依次假定为无资料流域,利用基于回归分析、相似流域和机器学习的参数移植方法,模拟无资料地区的洪水过程并识别最优的参数移植方法,分析移植法估算的模型参数值和直接率定值相比误差的概率分布特征,定量评估模型参数移植误差带来的径流模拟不确定性。研究结果表明:(1)基于回归分析的参数移植法模拟无资料地区洪水过程的精度优于相似流域法,优选的机器学习算法比传统回归分析法和相似流域法的计算精度提高了7%~15%;(2)与模型参数率定值相比,移植方法计算的模型参数具有一定的误差,对洪水模拟敏感参数的误差小于不敏感参数;(3)受模型参数移植误差的影响,利用蒙特卡罗法随机模拟的洪水过程具有一定的不确定性,洪量和洪峰相对误差的主要区间分别为10...  相似文献   

6.
针对流量资料极短时传统年径流频率分析方法——适线法不再适用的问题,分析了基于水文过程,由影响径流形成的因子推求年径流频率的一次二阶矩法的可行性,并讨论其在无流量资料流域应用中所存在的问题与解决方法。以江西省20个流域为研究对象,采用无参数Schreiber方程与单参数Fu-Zhang方程的水量平衡式作为年降雨—径流模型,结果表明:①一次二阶矩法的分析结果与实测年径流的经验频率较为吻合;②无流量资料流域中,忽略土壤含水量年间变化的作用,Fu-Zhang模型的分析结果比Schreiber模型好;③无流量资料流域中,Fu-Zhang模型中的参数ω可采用反距离权重法估计。  相似文献   

7.
基于SWAT模型和流域水文相似性原理,采用模型参数移植法对辽西走廊海岸带无观测资料流域-狗河流域进行地表径流模拟,取得了良好的效果.该方法不仅有效地解决了水文模型在模型参数移植过程中的不确定性问题,而且为其他无观测资料流域的径流模拟提供了方法借鉴.  相似文献   

8.
用相关函数优化法计算离散线性水文模型参数   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
借助于日降雨和出流资料系列,采用相关函数优化方法确定离散线性水文模型参数是一种新的方法.文中选用4个流域8年日降雨和径流资料系列来检验相关函数优化法(6年作为率定期,2年作为验证期),所得结果与常规最小二乘法计算的结果进行比较表明:新方法计算精度比常规最小二乘法计算的精度有所提高,常规最小二乘法仅是相关函数优化法的一种特例.  相似文献   

9.
缺资料流域水文模型参数区域化研究进展   总被引:6,自引:1,他引:5  
缺资料流域由于缺乏历史径流资料无法进行水文模型参数率定,因此模型参数识别具有很大的难度和不确定性。目前国内外学者对缺资料流域水文模型参数识别一般采用区域化方法,即通过某种途径,利用有资料流域的模型参数推求缺资料流域的模型参数,从而对缺资料流域进行预报。文章总结分析了缺资料流域水文模型参数区域化方法中的参数移植法和回归法的研究进展,对存在的方法选择问题、尺度问题等进行了讨论,并指出在参数不确定性、尺度转换以及多种信息源利用等方面还有待于进一步研究。  相似文献   

10.
陈冲  张伟  邢庆辉  豆沂宣 《冰川冻土》2022,44(6):1912-1924
黑河流域中下游地下水系统受上游冰冻圈融水和降雨的补给,由气候变暖导致的冰冻圈萎缩致使中下游地下水系统的稳定性面临更多的风险。地下水模型是地下水系统稳定性评估的有效手段,但是地下水模型参数往往存在较大的不确定性。为此,本文提出了基于数据同化算法的不确定性分析方法,通过包含观测资料信息减小模型不确定性。采用所提方法分析了(基于MODFLOW构建)黑河流域中游地下水模型中13个参数的不确定性,讨论了算法超参数的影响及其最优取值,分析了地下水模型参数的不确定性。实验结果证明数据同化算法可有效减小地下水模型参数的不确定性,观测资料的种类与数量对参数不确定性的减小起到重要作用;不同地下水模型参数的不确定性不同,地表水与地下水相互作用频繁的区域参数不确定性较大;含水层渗透系数、含水层给水度以及灌溉回流系数对模型输出的地下水位输出影响显著,河床水力传导系数对模型输出的河流流量影响较大。本研究将为地下水研究提供更加可靠的模型方法,为西北内流区地下水哺育的绿洲生态系统稳定可持续研究提供重要支撑。  相似文献   

11.
基于GLUE方法的城市雨洪模型参数不确定性分析   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
史蓉  赵刚  庞博  姜其贵  甄婷婷 《水文》2016,36(2):1-6
以北京市大红门排水片为例,构建基于SWMM(Storm Water Management Model)的城市雨洪模型,并基于GLUE方法(Generalized Likelihood Uncertainty Estimation)对模型参数的不确定性进行了分析。结果表明,所建城市雨洪模型能够较好的模拟区域的雨洪过程。在模型参数中,管道曼宁系数、不透水区洼蓄量以及河道曼宁系数的不确定性对模型结果的影响较为显著。GLUE方法能够在分析模型结果不确定性的同时给出敏感性参数,为城市雨洪模型的参数率定和进一步研制提供了有效工具。  相似文献   

12.

Rainfall-runoff models play an important role in urban water resource management. The storm water management model (SWMM) developed by the US Environmental Protection Agency (EPA) is a widely used dynamic rainfall-runoff model for analyzing quantity and quality problems associated with urban drainage systems. In an ideal situation, the SWMM model would be designed and analyzed using a collection of catchment modeling systems. Traditionally, catchment discretization for rainfall-runoff modeling is performed manually on watershed maps, a time-consuming job with less-than-accurate results. An alternative approach to catchment discretization based on geographic information system (GIS) is proposed in this paper. The automatic discretization approach was successfully applied to rainfall-runoff modeling in Macau using a SWMM model. The results showed that the proposed approach outperformed the conventional catchment-discretization method in terms of producing meaningful parameters and avoiding most of the tedious preliminary tasks.

  相似文献   

13.
This paper aims to address the question of how the parameter uncertainty associated with a mixed conceptual and physical based rainfall-runoff model (AFFDEF) has influences on flood simulation of the semiarid Abolabbas catchment (284 km2), in Iran. AFFDEF was modified and coupled with the generalized likelihood uncertainty estimation (GLUE) algorithm to simulate four flash flood events. Analysis suggests that AFFDEF parameters showed non-unique posterior distributions depending on the magnitudes and duration of flash flood events. Model predictive uncertainty was heavily dominated by error and bias in soil antecedent moisture condition that led to large storage effect in simulation. Overall, multiplying parameter for the infiltration reservoir capacity and multiplying parameter for the interception reservoir capacity along with potential runoff contributing areas were identified the key model parameters and more influential on flood simulation. Results further revealed that uncertainty was satisfactorily quantified for the event with low to moderate flood magnitudes while high magnitude event exhibited unsatisfactory result.  相似文献   

14.
In this paper, the lumped quasi-distributed hydrological model HEC HMS is used to simulate the rainfall–runoff process of the Mekerra watershed, located in the northwest of Algeria. The model parameters’ uncertainty and the predictive intervals were evaluated with the generalized likelihood uncertainty estimation (GLUE) approach. According to the results, good simulations were obtained with different values of variables for many sets of parameters generated randomly by the Monte Carlo procedure, which is known as Equifinality. After the analysis, only the hydraulic conductivity at saturation parameter appears well defined, taking values within a limited range. In addition, results indicated that combinations of likelihood measures associated with multiple and different periods of observations reduce a posterior uncertainty of estimated parameters and predictive intervals in some degree. Overall, the GLUE analysis showed that there is a significant uncertainty associated with hydrological modelling of watershed Mekerra, to a great extent due to multiple sources of errors.  相似文献   

15.
In order to assess the performance of the common temperature-index melt model at both spatial and temporal scale in Qilian Mountains, we performed the sensitivity and uncertainty analysis on the parameters of a common temperature-index method and evaluated the glacier mass balance on a small alpine glacier, which is separated into two relatively independent branches, with the daily mass balance and the meteorological data in the summer of 2011 and 2012. Sensitivity analysis was conducted by perturbation analysis and uncertainty analysis was carried out by Generalized Likelihood Uncertainty Estimation (GLUE) for different conditions. The results showed that the temperature-index method could properly capture the diurnal variability of the glacier mass balance. But strong equifinality of model parameter existsed in model calibration due to the uncertainty in the parameters. The model was very sensitive to changes in the value of Kice, followed by the Ksnow and Ts. It was also found that the GLUE approaches could estimate and derive the posterior distributions of 3 parameters properly. Moreover, there existed an acceptable range, which ensured high precision under different conditions.  相似文献   

16.
This study examined how the inactivation of bacteriophage MS2 in water was affected by ionic strength (IS) and dissolved organic carbon (DOC) using static batch inactivation experiments at 4 °C conducted over a period of 2 months. Experimental conditions were characteristic of an operational managed aquifer recharge (MAR) scheme in Uppsala, Sweden. Experimental data were fit with constant and time-dependent inactivation models using two methods: (1) traditional linear and nonlinear least-squares techniques; and (2) a Monte-Carlo based parameter estimation technique called generalized likelihood uncertainty estimation (GLUE). The least-squares and GLUE methodologies gave very similar estimates of the model parameters and their uncertainty. This demonstrates that GLUE can be used as a viable alternative to traditional least-squares parameter estimation techniques for fitting of virus inactivation models. Results showed a slight increase in constant inactivation rates following an increase in the DOC concentrations, suggesting that the presence of organic carbon enhanced the inactivation of MS2. The experiment with a high IS and a low DOC was the only experiment which showed that MS2 inactivation may have been time-dependent. However, results from the GLUE methodology indicated that models of constant inactivation were able to describe all of the experiments. This suggested that inactivation time-series longer than 2 months were needed in order to provide concrete conclusions regarding the time-dependency of MS2 inactivation at 4 °C under these experimental conditions.  相似文献   

17.
基于气候变化影响的水资源评价对水资源规划和管理具有重要意义,随着全球气候变化影响的加剧,这一研究显得越来越紧迫。在目前的气候变化研究中,很少考虑气候自然波动的影响(气候自然变异),常将所有的变化单独归因于气候变化的影响,这在气候变化的影响评价中可能导致错误的理解与判断。气候自然变异分析由于缺乏超长系列的数据资料而长期被人为避开。针对这一问题,本研究提出模型方法体系,通过历史基准期的长系列模拟来分析气候自然变异的影响。选取常用的1961~1990年水文系列作为基准期,提出一种基于拉丁超立方体抽样技术的季节分段抽样模拟方法,实现对气候自然变异的模拟。应用水文模型TOPMODEL对基准期的径流系列进行模拟,基于不确定性分析GLUE方法对基准期内水文模型参数不确定性进行分析,并探讨了气候自然变异的影响。研究结果表明,在气候变化影响评价中,气候自然变异的影响不可忽略,应在气候变化的影响中加以区分和界定。  相似文献   

18.
以温州市温瑞塘河为背景,基于不确定性分析的框架,开发了动态环状河网水质模型。用HSY(Hornberger,Spear and Young)算法作水质参数的不确定性分析,求得模型参数的空间分布,从而提高模型使用的可靠性、降低决策的风险度。模型由水量子模型及水质子模型两部分组成:水量子模型采用圣维南方程并用四级解法求解;水质子模型采用CSTR(Continuously Stirred Tank Reactor)模型的机理,并结合环状河网特征作了修正,由于只需解常微分方程,因而避免了矩阵求解,显著提高了计算效率,使得用HSY算法进行不确定性分析成为可能。模型选取温州市温瑞塘河流域的鹿城区河网进行了首次应用,用HSY算法率定水质参数并讨论了参数的不确定性。对参数率定结果进行验证,结果比较理想。最后简要讨论了参数不确定性传递。  相似文献   

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