内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型(Ⅲ):MM5嵌套结果

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篇1：内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型(Ⅲ):MM5嵌套结果

内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型(Ⅲ):MM5嵌套结果

利用中尺度气候模式MM5计算黑河山区流域2月11日到6月30日的日降水量、2.0 m高度的`日平均气温和潜热,并将其嵌套到DWHC模型中.MM5运行周期为10 d,积分步长为3 s,空间分辨率为3 km.保持DWHC模型土壤参数、植被参数、经验参数和可调参数等不变,仅对模型初始参数进行了调整,利用最近距离法(nearest)将MM5输出结果插值到1 km×1 km格点上,所计算的黑河干流出山口日平均流量与实测序列的NSE＝0.79,B＝-0.79(%),EV＝0.79,R2＝0.81.利用基于三角网格的立体插值法(cubic)所获结果与此相当,NSE＝0.79,B＝-0.65(%),EV＝0.79,R2＝0.80.这说明利用MM5-DWHC嵌套模型来模拟流域日平均流量是可行的.MM5-DWHC嵌套模型在径流模拟方面,比利用地面资料驱动结果要好.MM5-DWHC嵌套模型的计算结果表明,内陆河高寒山区流域存在明显的浅表产流特征,这与地面观测资料驱动结果一致.模型调试结果表明,MM5输出结果存在某种奇异性,且输出的非汛期降水量明显偏大.

作 者：陈仁升 高艳红 康尔泗 吕世华 吉喜斌 阳勇 CHEN Ren-sheng GAO Yan-hong KANG Er-si L(U) Shi-hua JI Xi-bin YANG Yong  作者单位：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃,兰州,730000 刊 名：地球科学进展  ISTIC PKU英文刊名：ADVANCES IN EARTH SCIENCE 年，卷(期)：2006 21(8) 分类号：P3 关键词：中尺度大气模式   气象因子   初始参数   奇异性  

篇2：内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型(Ⅰ):模型原理

内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型(Ⅰ):模型原理

在全球变暖的'背景下,我国多数大江大河源区存在冰川退缩、雪线上升以及多年冻土和季节冻土明显退化等现象,并由此造成河源区产流量减少以及生态环境恶化等诸多问题,这在内陆河山区流域体现的较为明显,但目前分布式水文模型中很少涉及冻土水热耦合问题.文章以黑河干流山区流域为例,构建了一个内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型(DWHC).模型基于土壤水热连续性方程将流域产流、入渗和蒸散发过程融合起来,在植被截留、入渗、产流和蒸散发计算方面也有所改进和创新,部分模块具有多个可选择方案.模型设计了与中尺度大气模式MM5的嵌套接口,也可以用地面气象资料驱动.模型在1 km×1 km网格基础上,以日为时间步长,将流域土壤分为18类,土壤剖面分为3～5层不等,流域植被概化为9类.模型只需要土壤初始含水量、初始地温和常规气象资料,以及土壤和植被物理参数,就能够连续演算各层土壤的温度、液态含水量、固态含水量、感热传导、潜热变化、水势梯度、导水率以及水分入渗和毛细上升量等水文循环要素.主要介绍了模型的基本原理和构建思路,有关模型的地面资料驱动结果和与MM5嵌套结果部分,参见后续文章(Ⅱ)、(Ⅲ).

作 者：陈仁升 吕世华 康尔泗 吉喜斌 阳勇 张济世 CHEN Ren-sheng L(U) Shi-hua KANG Er-si JI Xi-bin YANG Yong ZHANG Ji-shi  作者单位：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃,兰州,730000 刊 名：地球科学进展  ISTIC PKU英文刊名：ADVANCES IN EARTH SCIENCE 年，卷(期)：2006 21(8) 分类号：P3 关键词：冻土   全球变暖   地温   土壤含水量   水势  

篇3：内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型(Ⅱ):地面资料驱动结果

内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型(Ⅱ):地面资料驱动结果

以黑河出山日平均流量作为对比,利用26个降水站点、11个气温站点和14个潜在蒸发站点日资料,模型设计了6套气象因子空间分布方案,进行数值模拟试验,结果表明,在黑河流域现有观测站点的情况下,利用各种空间插值方法所得结果基本相当,考虑地面高程的三维插值与不考虑地面高程的二维插值结果相差不大,补充距离研究区较远的站点观测资料,模型结果反而变差.最终模型采用基于二维算法的最近距离法(nearest),利用20资料校正模型,计算与实测黑河日出山平均流量序列的'效率系数为0.6101,平衡误差为0.0808%.以资料验证模型,效率系数和平衡误差分别为0.6270和-2.9824%.模型基于水热连续方程模拟了黑河山区流域水热交换和耦合过程,探讨了流域的水量平衡,分析了水量平衡因子的时空分布,其模拟结果表明,内陆河高寒山区流域主要为浅表产流,高山草甸具有拦蓄降水和水源涵养作用,并反映了高山地区浅表土壤地下厚层冰的聚集过程.各种模型结果与本区野外实际调查结果基本一致,也符合当前对寒区流域水文循环过程的定性认识.

作 者：陈仁升 康尔泗 吕世华 吉喜斌 阳勇 张济世 CHEN Ren-sheng KANG Er-si L(U) Shi-hua JI Xi-bin YANG Yong ZHANG Ji-shi  作者单位：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃,兰州,730000 刊 名：地球科学进展  ISTIC PKU英文刊名：ADVANCES IN EARTH SCIENCE 年，卷(期)：2006 21(8) 分类号：P3 关键词：数值试验   水量平衡   空间插值   地下冰   产流特征  

篇4：黑河流域水-生态-经济发展耦合模型及应用

黑河流域水-生态-经济发展耦合模型及应用

以系统动力学模型为依据,根据黑河流域生态系统、生产系统和生活系统相互作用形成的水-生态-经济协调发展耦合关系式,建立了黑河流域水-生态-经济协调发展耦合模型;通过动态模拟和综合调试,从众多实验方案中选择生成水-生态保护型发展方案(WEP)、水-经济高效型发展方案(WEH)、水-生态-经济协调型发展方案(WEE)3种有效方案.认为WEE方案耗水量介于WEP和WEH之间,经济效益和生态环境效益都比较显著,同时兼顾了黑河流域的经济发展目标和生态环境保护目标,虽然单纯从经济发展或生态保护角度分析,不是最好的方案,但从流域可持续发展和建设流域生态经济带的角度分析,却是一个最优化的`方案.进而对WEE方案对应的水-生态-经济协调发展趋势做了分析.认为未来30年流域需水总量总体呈缓慢增加趋势,流域用水结构逐步呈合理化方向演变,流域上、中、下游需水总量和结构的动态变化趋势不尽一致,农业用地结构、粮-经-草种植结构和产业结构都不同程度地朝着合理化方向发展,单方水产值及经济效益总体呈显著增加趋势.

作 者：方创琳 鲍超  作者单位：中国科学院地理科学与资源研究所,北京,100101 刊 名：地理学报  ISTIC PKU英文刊名：ACTA GEOGRAPHICA SINICA 年，卷(期)：2004 59(5) 分类号： 关键词：黑河流域   水-生态-经济协调发展   耦合模型   综合调控  

★ 概念性流域水文模型的比较

★ 双向嵌套水动力数值计算模型在同安湾的应用

★ 流域排污权初始分配模型构建及应用研究-以淮河流域为例