一个新的分布式水文模型在鄱阳湖赣江流域的验证

作者： 刘健 张奇  来源：长江流域资源与环境 年份：2009 文献类型 ：期刊 关键词： 分布式水文模型  赣江流域  WATLAC  鄱阳湖 

描述：考虑同类模型在模拟大尺度流域时存在的一些弱点,开发了基于单元网格,并且结构较为简单、参数数量较少的分布式水文模型WATLAC。为了验证该模型在大尺度流域长时间序列的模拟效果,选取鄱阳湖流域的最大子流域——赣江流域(8.17万km2)为验证区域。流域的空间非均匀性由单元网格离散并模拟。根据下垫面数据精度,选取4 km×4 km的离散网格尺寸,并应用ArcGIS等软件建立流域网格信息,生成模型输入数据。采用1960~1989年外洲站和峡江站的实测资料对模型进行了验证。率定期(1960~1969年)两水文站日、月和年径流确定性系数在0.81~0.93,Ens系数在0.79~0.99,年径流统计量相对误差均低于8%;校核期(1970~1989年)两水文站日、月和年径流确定性系数在0.76~0.92,Ens系数在0.75~0.91,年径流统计量相对误差均低于2%。结果显示,模拟的径流量与实测值吻合良好,模型在赣江流域得到了很好的验证。模型对赣江流域具有较强的适用性,在流域水资源管理中具有较好的应用前景。

全文：考虑同类模型在模拟大尺度流域时存在的一些弱点,开发了基于单元网格,并且结构较为简单、参数数量较少的分布式水文模型WATLAC。为了验证该模型在大尺度流域长时间序列的模拟效果,选取鄱阳湖流域的最大子流域——赣江流域(8.17万km2)为验证区域。流域的空间非均匀性由单元网格离散并模拟。根据下垫面数据精度,选取4 km×4 km的离散网格尺寸,并应用ArcGIS等软件建立流域网格信息,生成模型输入数据。采用1960~1989年外洲站和峡江站的实测资料对模型进行了验证。率定期(1960~1969年)两水文站日、月和年径流确定性系数在0.81~0.93,Ens系数在0.79~0.99,年径流统计量相对误差均低于8%;校核期(1970~1989年)两水文站日、月和年径流确定性系数在0.76~0.92,Ens系数在0.75~0.91,年径流统计量相对误差均低于2%。结果显示,模拟的径流量与实测值吻合良好,模型在赣江流域得到了很好的验证。模型对赣江流域具有较强的适用性,在流域水资源管理中具有较好的应用前景。

未来50年鄱阳湖流域气候变化预估

作者： 郭华 殷国强 姜彤  来源：长江流域资源与环境 年份：2008 文献类型 ：期刊 关键词： 降水  鄱阳湖流域  气温  未来50年  气候变化  周期  排放情景 

描述：根据ECHAM5/MPI-OM模式在3种排放情景(SRES高排放A2,中排放A1B,低排放B1)下所做的21世纪前50年气候变化预估试验得到的数据,研究鄱阳湖流域2001～2050年气温和降水相对于

全文：根据ECHAM5/MPI-OM模式在3种排放情景(SRES高排放A2,中排放A1B,低排放B1)下所做的21世纪前50年气候变化预估试验得到的数据,研究鄱阳湖流域2001～2050年气温和降水相对于

未来50年鄱阳湖流域气候变化预估

作者： 郭华 殷国强 姜彤  来源：长江流域资源与环境 年份：2008 文献类型 ：期刊 关键词： 降水  鄱阳湖流域  气温  未来50年  气候变化  周期  排放情景 

描述：根据ECHAM5/MPI-OM模式在3种排放情景(SRES高排放A2,中排放A1B,低排放B1)下所做的21世纪前50年气候变化预估试验得到的数据,研究鄱阳湖流域2001～2050年气温和降水相对于

全文：根据ECHAM5/MPI-OM模式在3种排放情景(SRES高排放A2,中排放A1B,低排放B1)下所做的21世纪前50年气候变化预估试验得到的数据,研究鄱阳湖流域2001～2050年气温和降水相对于

鄱阳湖流域叶面积指数时空变化特征及其与气候因子的关系

作者： 李相虎 张奇 邵敏  来源：长江流域资源与环境 年份：2012 文献类型 ：期刊 关键词： 降水  鄱阳湖流域  气温  叶面积指数  NDVI 

描述：内,LAI从1月开始减小,至3月降到最小,之后开始迅速增大,7月达到最大值,然后又开始减小;各植被覆盖类型LAI与前3月降水和前1月平均气温相关性较强,并且全部通过95%的显著性检验。在年际上,各植被

全文：内,LAI从1月开始减小,至3月降到最小,之后开始迅速增大,7月达到最大值,然后又开始减小;各植被覆盖类型LAI与前3月降水和前1月平均气温相关性较强,并且全部通过95%的显著性检验。在年际上,各植被

基于卫星降水的鄱阳湖流域旱涝分析及其可靠性检验

作者： 李相虎 张奇 李云良  来源：长江流域资源与环境 年份：2013 文献类型 ：期刊 关键词： 降水  鄱阳湖流域  TRMM  旱涝分析  可靠性  Z指数 

描述：基于热带测雨卫星(TRMM)3B42降水数据,通过Z指数方法对鄱阳湖流域1998年1月~2010年12月旱涝的时空分布进行分析,并利用流域内15个雨量站观测降雨数据同样采用Z指数方法分析流域旱涝变化

全文：基于热带测雨卫星(TRMM)3B42降水数据,通过Z指数方法对鄱阳湖流域1998年1月~2010年12月旱涝的时空分布进行分析,并利用流域内15个雨量站观测降雨数据同样采用Z指数方法分析流域旱涝变化

鄱阳湖流域分布式水文模型的多目标参数率定

作者： 李云良 张奇 李相虎  来源：长江流域资源与环境 年份：2013 文献类型 ：期刊 关键词： PEST  地表  鄱阳湖流域  模型率定  分布式水文模型WATLAC  地下水耦合模拟 

描述：以鄱阳湖流域为研究区,构建其分布式水文模型WATLAC。以鄱阳湖流域6个水文站点2000～2005年河道径流量及地下水基流指数为多目标函数来优化耦合模型,采用PEST进行WATLAC模型参数自动率定。结果表明:6个水文站点拟合的纳希效率系数变化范围为0.71～0.84,确定性系数介于0.70～0.88,取得较好的模拟效果。基于遥感反演的实际蒸散发结果进一步验证模型,模拟值和遥感反演值在时间和空间上的变化趋势呈现较好一致性。基于地下水位及流场特征模拟效果的定性评价,表明地下水位模拟空间趋势性较好,水位与地面高程的空间变化一致,地下水主要以下游平原区和河道为主要排泄区,符合大尺度流域地下水流运动基本规律和评估结果。所提出的多目标率定方法及率定技术应用于大尺度鄱阳湖流域,也为其它水文模型在相似区域的连续模拟及参数率定方面提供借鉴。

全文：以鄱阳湖流域为研究区,构建其分布式水文模型WATLAC。以鄱阳湖流域6个水文站点2000～2005年河道径流量及地下水基流指数为多目标函数来优化耦合模型,采用PEST进行WATLAC模型参数自动率定。结果表明:6个水文站点拟合的纳希效率系数变化范围为0.71～0.84,确定性系数介于0.70～0.88,取得较好的模拟效果。基于遥感反演的实际蒸散发结果进一步验证模型,模拟值和遥感反演值在时间和空间上的变化趋势呈现较好一致性。基于地下水位及流场特征模拟效果的定性评价,表明地下水位模拟空间趋势性较好,水位与地面高程的空间变化一致,地下水主要以下游平原区和河道为主要排泄区,符合大尺度流域地下水流运动基本规律和评估结果。所提出的多目标率定方法及率定技术应用于大尺度鄱阳湖流域,也为其它水文模型在相似区域的连续模拟及参数率定方面提供借鉴。

鄱阳湖流域叶面积指数时空变化特征及其与气候因子的关系

作者： 李相虎 张奇 邵敏  来源：长江流域资源与环境 年份：2012 文献类型 ：期刊 关键词： 降水  鄱阳湖流域  气温  叶面积指数  NDVI 

描述：内,LAI从1月开始减小,至3月降到最小,之后开始迅速增大,7月达到最大值,然后又开始减小;各植被覆盖类型LAI与前3月降水和前1月平均气温相关性较强,并且全部通过95%的显著性检验。在年际上,各植被

全文：内,LAI从1月开始减小,至3月降到最小,之后开始迅速增大,7月达到最大值,然后又开始减小;各植被覆盖类型LAI与前3月降水和前1月平均气温相关性较强,并且全部通过95%的显著性检验。在年际上,各植被

鄱阳湖流域水文效应对气候变化的响应

作者： 李云良 张奇 李相虎 姚静  来源：长江流域资源与环境 年份：2013 文献类型 ：期刊 关键词： 分布式水文模型  鄱阳湖流域  模型率定与验证  气候变化  水文响应  敏感性 

描述：以鄱阳湖流域为研究区,以地表-地下耦合的分布式水文模型WATLAC为模拟工具,探讨流域水资源对气候变化的响应。水文模型以2000~2008年为模拟期,以流域河道日径流量来率定(2000~2005年)与验证模型(2006~2008年)并取得了满意的模拟效果。基于此,假定未来气候变化情景方案,通过径流量、土壤蒸发量和基流量来探讨气候变化对流域水资源的影响。结果表明,径流量与基流量对降雨变化有着较强的敏感性,而土壤蒸发量对温度变化的敏感性较强。在降雨一定条件下,水文变量均与气温变化近似呈线性关系;在气温情景一定条件下,水文变量均与降雨变化呈非线性关系。随着降水的减少,气温对径流、土壤蒸发和基流的影响也随之减弱;气温对上述变量的显著影响主要表现在降水增加的情况下。相同的气温变化情景下,降水增加比降水减少对径流量的影响更加显著,降水减少比降水增加对土壤蒸发量与基流量的影响更加显著,表明降水变化对水文变量有着不同程度和方向的影响作用。

全文：以鄱阳湖流域为研究区,以地表-地下耦合的分布式水文模型WATLAC为模拟工具,探讨流域水资源对气候变化的响应。水文模型以2000~2008年为模拟期,以流域河道日径流量来率定(2000~2005年)与验证模型(2006~2008年)并取得了满意的模拟效果。基于此,假定未来气候变化情景方案,通过径流量、土壤蒸发量和基流量来探讨气候变化对流域水资源的影响。结果表明,径流量与基流量对降雨变化有着较强的敏感性,而土壤蒸发量对温度变化的敏感性较强。在降雨一定条件下,水文变量均与气温变化近似呈线性关系;在气温情景一定条件下,水文变量均与降雨变化呈非线性关系。随着降水的减少,气温对径流、土壤蒸发和基流的影响也随之减弱;气温对上述变量的显著影响主要表现在降水增加的情况下。相同的气温变化情景下,降水增加比降水减少对径流量的影响更加显著,降水减少比降水增加对土壤蒸发量与基流量的影响更加显著,表明降水变化对水文变量有着不同程度和方向的影响作用。

鄱阳湖水流运动与污染物迁移路径的粒子示踪研究

作者： 李云良 姚静 李梦凡 张奇  来源：长江流域资源与环境 年份：2016 文献类型 ：期刊 关键词： 污染物迁移路径  粒子示踪实验  鄱阳湖  粒子示踪模型  水动力模型  水流运动 

描述：湖泊水流运动和污染物的迁移路径对湖泊水质起着关键作用。采用水动力和粒子示踪耦合模型,并结合野外粒子示踪实验来调查鄱阳湖洪水季节空间水流运动和污染物迁移路径。模拟结果显示,流域五河点源入湖污染物和湖区空间面源分布污染物均会沿着不同方向迅速进入湖泊主河道,在快速水流推动下逐渐向北部湖区迁移,但部分污染物因东北部湖湾区存在顺时针方向环流而发生长时间滞留和富集。野外粒子示踪实验同样表明,东北部湖湾区污染物迁移路径随着该湖区水流运动表现得复杂多变,除了可以明显观察到顺时针方向的污染物运动,还可以发现污染物向湖岸边界和湖汊迁移,最终滞留在东北部湖湾区,而康山湖区污染物在快速水流推动下主要沿主河道向西北主湖区迁移,未发现污染物进入东北部湖湾区的迹象。鄱阳湖洪水季节水流运动和污染物迁移路径具有枯水期水流-污染物传输特性。模拟得出鄱阳湖洪水期的平均换水周期约89 d,表明其可能需要近3个月时间才能彻底完成一次换水。研究成果可为大型通江湖泊"江湖关系变化"研究提供参考,对保护"一湖清水"、保障长江中下游水环境安全具有重要现实意义。

全文：湖泊水流运动和污染物的迁移路径对湖泊水质起着关键作用。采用水动力和粒子示踪耦合模型,并结合野外粒子示踪实验来调查鄱阳湖洪水季节空间水流运动和污染物迁移路径。模拟结果显示,流域五河点源入湖污染物和湖区空间面源分布污染物均会沿着不同方向迅速进入湖泊主河道,在快速水流推动下逐渐向北部湖区迁移,但部分污染物因东北部湖湾区存在顺时针方向环流而发生长时间滞留和富集。野外粒子示踪实验同样表明,东北部湖湾区污染物迁移路径随着该湖区水流运动表现得复杂多变,除了可以明显观察到顺时针方向的污染物运动,还可以发现污染物向湖岸边界和湖汊迁移,最终滞留在东北部湖湾区,而康山湖区污染物在快速水流推动下主要沿主河道向西北主湖区迁移,未发现污染物进入东北部湖湾区的迹象。鄱阳湖洪水季节水流运动和污染物迁移路径具有枯水期水流-污染物传输特性。模拟得出鄱阳湖洪水期的平均换水周期约89 d,表明其可能需要近3个月时间才能彻底完成一次换水。研究成果可为大型通江湖泊"江湖关系变化"研究提供参考,对保护"一湖清水"、保障长江中下游水环境安全具有重要现实意义。

基于BP神经网络的鄱阳湖水位模拟

作者： 李云良 张奇 李淼 姚静  来源：长江流域资源与环境 年份：2015 文献类型 ：期刊 关键词： 洪涝灾害  水位模拟  鄱阳湖  神经网络模型  湖盆变化 

描述：考虑到鄱阳湖水位受流域五河与长江来水等多因素的共同作用而表现出高度非线性响应,采用典型的三层BPNN神经网络模型来模拟鄱阳湖水位与其主控因子之间的响应关系。分别将湖口、星子、都昌、棠荫和康山水位作为目标变量进行BPNN模型构建和适用性评估。结果显示:综合考虑流域五河及长江来水(汉口或九江)的BPNN水位模型,空间站点水位模拟精度(R2和Ens)可达0.90以上,各站点的均方根误差(RMSE)变化范围约0.50~1.0m,若忽略长江来水的影响作用,仅将流域五河来水作为湖泊水位的主控影响因子,模型训练期与测试期的纳希效率系数(Ens)和确定性系数(R2)显著降低,且低于0.50,均方根误差(RMSE)也明显增大(1.24~2.88m),意味着综合考虑流域五河与长江来水是获取结构合理、精度保证的鄱阳湖水位模型的重要前提。同时建议针对鄱阳湖湖盆变化对水位的影响,尽可能选择一致性较好的长序列数据集来训练和测试BPNN模型。所构建的BPNN神经网络模型可进一步结合流域水文模型,用来预测气候变化与人类活动下流域径流变化对湖泊水位的潜在影响,也可作为一种有效的模型工具来回答当前鄱阳湖一些备受关注的热点问题,如定量区分流域五河与长江来水对湖泊洪枯水位的贡献分量,为湖泊洪涝灾害的防治和对策制定提供科学依据。

全文：考虑到鄱阳湖水位受流域五河与长江来水等多因素的共同作用而表现出高度非线性响应,采用典型的三层BPNN神经网络模型来模拟鄱阳湖水位与其主控因子之间的响应关系。分别将湖口、星子、都昌、棠荫和康山水位作为目标变量进行BPNN模型构建和适用性评估。结果显示:综合考虑流域五河及长江来水(汉口或九江)的BPNN水位模型,空间站点水位模拟精度(R2和Ens)可达0.90以上,各站点的均方根误差(RMSE)变化范围约0.50~1.0m,若忽略长江来水的影响作用,仅将流域五河来水作为湖泊水位的主控影响因子,模型训练期与测试期的纳希效率系数(Ens)和确定性系数(R2)显著降低,且低于0.50,均方根误差(RMSE)也明显增大(1.24~2.88m),意味着综合考虑流域五河与长江来水是获取结构合理、精度保证的鄱阳湖水位模型的重要前提。同时建议针对鄱阳湖湖盆变化对水位的影响,尽可能选择一致性较好的长序列数据集来训练和测试BPNN模型。所构建的BPNN神经网络模型可进一步结合流域水文模型,用来预测气候变化与人类活动下流域径流变化对湖泊水位的潜在影响,也可作为一种有效的模型工具来回答当前鄱阳湖一些备受关注的热点问题,如定量区分流域五河与长江来水对湖泊洪枯水位的贡献分量,为湖泊洪涝灾害的防治和对策制定提供科学依据。