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优化流域地表水分析的分布式水文模型——DTVGM

【摘要】:1989—1995年,夏军通过分析世界不同地区60多个流域的实测水文资料,提出了与复杂的非线性Volterra泛函级数相等价的时变增益系统关系,并在此基础上发展了水文非线性系统的时变增益模型。2005年,王纲胜等将集总的TVGM推广为流域分布式时变增益模型。2007年,叶爱中等对DTVGM的地下径流和河道汇流计算等模块进行了改进与发展。

1989—1995年,夏军通过分析世界不同地区60多个流域的实测水文资料,提出了与复杂的非线性Volterra泛函级数相等价的时变增益系统关系,并在此基础上发展了水文非线性系统的时变增益模型(Time Variant Gain Model,TVGM)(夏军,2002)。其概念为:降雨径流的系统关系是非线性的,其中重要的贡献是产流过程中土壤湿度(即土壤含水量)不同所引起的产流量变化。应用表明:TVGM在受季风影响的半湿润、半干旱地区和中小流域应用效果较好。2005年,王纲胜等将集总的TVGM推广为流域分布式时变增益模型(Distributed Time Variant Gain Model,DTVGM)(Wang等,2009;王纲胜,2005)。2007年,叶爱中等对DTVGM的地下径流和河道汇流计算等模块进行了改进与发展(叶爱中,2007)。2010年,王蕊对原DTVGM中土壤水侧向流、土壤水对地下水的渗漏补给和潜水蒸发等模块进行了改进,并增加了河水深的输出以及对土壤水补给地下水“滞后效应”和水库调度的处理;同时增加了具有动力学机制的二维地下水渗流模块GWM,并在海河流域上应用,取得了较好的效果(王蕊,2010)。2011年,李璐等利用GLUE和贝叶斯等方法对DTVGM水文模块进行参数不确定性分析(Li等,2011;李璐,2011)。同年,曾思栋将原有的以子流域为计算单元的分布式模型改为了以网格为单元的模型,从而避免了地表水与地下水耦合过程中降尺度的问题。