Page 68 - 《高原气象》2025年第6期
P. 68
高 原 气 象 44 卷
1476
2
流域, 共生成 835 个水文响应单元, 输入模型驱动 数(R)3 个评价指标评价模型效果, 具体评价标准
数据集后运行 SWAT+模型。基于 1979 -2018 年 见下述文献(田昊玮等, 2023; 陈泽霞, 2023)。
CN05. 1 气象格点数据, 对流域水文过程进行模 3 结果分析
拟, 使用40年(1979 -2018年)的月尺度径流量来评
估模型性能。水文模拟中传统的分割样本采用较 3. 1 SWAT+模型径流模拟
老的数据进行校准, 采用较新的数据进行验证, 然 模型参数校准过程中, 通过调整模型参数值、
后 对 未 来 进 行 预 测(Myers et al, 2021)。 最 近 , 设置新的参数范围并进行重复迭代, 直到获得最佳
Shen et al (2022)指出, 这种做法会导致模型在测试 的模拟参数值(易磊等, 2024)。选定 25 个模型参
阶段表现不佳, 应予避免。因此, 本研究近 20年的 数最终的率定值如表 2 所示。从模拟结果(图 2、 表
2
数据(1999 -2018 年)用于校准, 而前 20 年的数据 3)来看, 校准期和验证期NSE效率系数R 均在0. 89
(1979 -1998年)用于验证。本文选用 Nash-Sutcliffe 以 上 , PBIAS 分 别 为 -7. 09% 和 4. 74%, |PBIAS|<
效率系数(NSE)、 百分比偏差(PBIAS)和决定性系 10%, 模拟结果整体评价为优。模拟径流与实测径
表2 黑河流域上游径流模拟参数
Table 2 Runoff simulation parameters in the upper reaches of the Heihe River Basin
参数名称 物理意义 单位 参数类型 最初范围 修改方案 最优值
cn2 SCS径流曲线数 null hru 35~95 r 60
cn3_swf 坑洼蒸发系数 null hru 0~1 r 0. 7
ovn 坡面漫流的曼宁系数 null hru 0. 01~30 v 0. 089
slope 平均坡度 m·m -1 hru 0. 001~0. 9 r 0. 00826
canmx 最大冠层存储量 mm hru 0~100 v 0. 01487
esco 土壤蒸发补偿系数 null hru 0~1 v 0. 1
epco 植物吸收补偿系数 null hru 0~1 v 0. 001
perco 渗透系数 fraction hru 0~1 v 0. 9
petco 蒸散发系数 fraction hru 0. 7~1. 3 v 0. 7
snofall_tmp 降雪温度 ℃ hru -5~5 v 1
snomelt_tmp 融雪温度 ℃ hru -5~5 v 2. 8
snomelt_max 融雪因子最大值 mm·(℃·d) -1 hru 0~10 v 5
snomelt_min 融雪因子最小值 mm·(℃·d) -1 hru 0~10 v 5
bd 土壤湿容重 mg·m -3 sol 0. 9~2. 5 v 2. 44
awc 土壤有效含水量 mm·mm -1 sol 0. 01~1 r -0. 081
k 土壤饱和水力传导度 mm·h -1 sol 0. 0001~2000 v 300
plaps 降水递减率 mm·km -1 bsn 0~200 v 80
tlaps 温度递减率 ℃·km -1 bsn -10~10 v 5. 6
surlag 地表径流延迟时间 d bsn 0. 05~24 v 0. 127
chn 主河道曼宁系数 null rte -0. 01~0. 3 v 0. 001
chk 主河道冲积层中的有效水力传导率 mm·h -1 rte -0. 01~500 v 225
alpha 河岸基流α因子 d aqu 0~1 v 0. 0001
flo_min 允许回流的最小含水层储存量 m aqu 0~50 v 30
revap_co 地下水再蒸发系数 null aqu 0. 02~0. 2 v 0. 02
revap_min 浅层含水层中发生再蒸发的阈值水深 m aqu 0~50 v 5
-1
r 为参数值乘以(1+率定值); v 为参数值由率定值替换。单位中 null 代表无量纲, fraction 代表分数; slope 表示坡比, 单位为 m·m 。
hru: 水文响应单元; sol: 土壤; bsn: 流域; rte: 河道; aqu: 含水层。[r is the parameter value multiplied by (1 + rate value); v is the parameter
value replaced by the calibration value. null in the unit represents dimensionless, and fraction represents fraction. slope represents the slope ratio
-1
in m·m . hru: Hydrological response unit; sol: Soil; bsn: Watershed; rte: River channel; aqu: Aquifer]

