ISSN 1004-4965

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基于不同降水产品的WRF-Hydro模式径流模拟——以漳河流域为例

高玉芳 吴雨晴 彭涛 顾天威

高玉芳, 吴雨晴, 彭涛, 顾天威. 基于不同降水产品的WRF-Hydro模式径流模拟——以漳河流域为例[J]. 热带气象学报, 2020, 36(3): 299-306. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.028
引用本文: 高玉芳, 吴雨晴, 彭涛, 顾天威. 基于不同降水产品的WRF-Hydro模式径流模拟——以漳河流域为例[J]. 热带气象学报, 2020, 36(3): 299-306. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.028
Yu-fang GAO, Yu-qing WU, Tao PENG, Tian-wei GU. APPLICATION OF WRF-HYDRO FOR RUNOFF SIMULATION BASED ON DIFFERENT RAINFALL PRODUCTS: TAKING ZHANGHE RIVER BASIN AS AN EXAMPLE[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2020, 36(3): 299-306. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.028
Citation: Yu-fang GAO, Yu-qing WU, Tao PENG, Tian-wei GU. APPLICATION OF WRF-HYDRO FOR RUNOFF SIMULATION BASED ON DIFFERENT RAINFALL PRODUCTS: TAKING ZHANGHE RIVER BASIN AS AN EXAMPLE[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2020, 36(3): 299-306. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.028

基于不同降水产品的WRF-Hydro模式径流模拟——以漳河流域为例

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.028
基金项目: 

国家自然科学基金项目 41675102

国家重点研发计划项目 2017YFC1502102

详细信息
    通讯作者:

    高玉芳,女,山东省人,副教授,博士,主要从事水文气象方面的研究。E-mail:gaoyf@nuist.edu.cn

  • 中图分类号: P456.7

APPLICATION OF WRF-HYDRO FOR RUNOFF SIMULATION BASED ON DIFFERENT RAINFALL PRODUCTS: TAKING ZHANGHE RIVER BASIN AS AN EXAMPLE

  • 摘要: 以漳河流域为研究区域,以CMORPH卫星-地面自动站-雷达三源降水融合数据和ERA5再分析降水资料为WRF-Hydro模式的输入,进行径流模拟,对比分析模拟径流与实测径流的差异,探讨基于两种降水数据的WRF-Hydro模式在漳河流域的径流模拟效果。结果表明:三源降水融合数据的径流模拟效果较优,纳什系数均达到0.7以上,模拟径流与实测径流过程吻合较好;采用三源降水融合数据和ERA5再分析降水资料率定WRF-Hydro模式,以ERA5再分析降水资料为输入,径流模拟结果都不佳;总体而言,三源降水融合数据与WRF-Hydro模式耦合能够较好地模拟漳河流域径流过程。

     

  • 图  1  漳河流域高程及水系分布

    图  2  WRF-Hydro模式运行框架图

    图  3  4场洪水过程对应时期的总降雨量的空间分布图

    a、e. 201506;b、f. 201606;c、g. 201607;d、h:201807。a~d.三源降水融合产品,e~h. ERA5再分析降水资料。

    图  4  4场洪水过程对应时期的1 h面雨量的时间序列图

    a. 201506;b. 201606;c:201607;d. 201807。

    图  5  情景1下两种降水产品的径流模拟过程

    a、b.三源降水融合产品;c、d. ERA5再分析降水资料;a、c. 201606,b、d. 201607。

    图  6  情景2下ERA5再分析降水资料的径流模拟过程

    a. 201606;b. 201607。

    表  1  WRF-Hydro模式关键敏感性参数

    类别 参数 中文名称 英文名称 默认数值
    径流量影响参数 REFKDT 下渗率 infiltration factor 3.0
    RETDEPRT 地表持水深 surface retention depth 1.0
    SLOPE 控制深层排水的系数 coefficient governing deep drainage 系列数
    MannN 曼宁糙率 channel Manning roughness 系列数
    水文过程影响参数 OVROUGHRT 地表糙率 surface roughness 1.0
    LKSATFAC 饱和土壤侧向导水率 saturated soil lateral conductivity 系列数
    REFDK 饱和导水率 saturated hydraulic conductivity 2.0×10-6
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    表  2  两种情景下WRF-Hydro模型参数率定结果

    情景 REFKDT MannN RETDEPRTFAC OVROUGHRTFAC
    情景1 0.53 0.30 1.0 1.0
    情景2 0.80 0.25 1.0 1.0
    下载: 导出CSV

    表  3  两种情景下径流模拟结果的各评价指标值

    情景 降水数据 洪水场次 ER/% REp/% ΔT/h R NSE
    情景1 三源降水融合产品 201606 -33.10 -5.61 0 0.91 0.72
    201607 -52.99 -82.06 3 0.68 0.12
    ERA5 201606 33.19 130.61 3 0.62 -2.65
    201607 0.68 -31.74 27 0.28 -0.12
    情景2 ERA5 201606 -28.03 67.58 3 0.56 -0.99
    201607 -6.04 -16.54 24 0.31 -0.35
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-09-16
  • 修回日期:  2020-04-16
  • 刊出日期:  2020-06-01

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