GSSHA模型在黄家河流域的次洪模拟研究

作     者：张汉辰 蒋春源 ZHANG Han-chen;JIANG Chun-yuan

作者机构：宁夏大学地理科学与规划学院宁夏银川750021 

出 版 物：《中国农村水利水电》 (China Rural Water and Hydropower)

年 卷 期：2023年第2期

页      面：22-27页

学科分类：08[工学] 081501[工学-水文学及水资源] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：宁夏自治区重点研发计划项目(引才专项)(2020BEB04027) 宁夏自然科学基金项目(2021AAC03033) 

主　　题：产汇流过程 GSSHA模型 敏感性分析 半干旱 

摘      要：分布式水文物理模型GSSHA(Gridded Surface Subsurface Hydrologic Analysis)模型增加了描述非饱和土壤水分运动的一维理查德下渗方程进行下渗强度和累积下渗量的计算。理查德下渗方程对土壤水分运动的描述更为准确,但是其参数量较多,在实际应用中存在一定难度。对GSSHA模型具有明确物理意义且对产汇流计算影响较大的8个参数进行了敏感性分析,采用控制变量法对单一参数在范围内选择10个左右的参数值进行模拟和对比,洪峰流量和峰现时间模拟最大值与最小值的比值或差值作为判断敏感参数的标准,峰筛选出对洪峰流量和峰现时间有重要控制作用的敏感参数并进行敏感性排序。选择宁夏南部地区的黄家河流域为研究流域,对2000-2015年间18场洪水进行次洪径流模拟,其中前13场为率定期,后5场为验证期,参数率定过程按照先径流量后洪峰流量,研究GSSHA模型在半干旱地区的应用效果。参数敏感性分析结果显示对洪峰流量敏感性最高的参数依次是饱和水力传导度、泡点压力和初始土壤含水量,同时这三个参数也是峰现时间敏感性最高的参数。GSSHA模型对黄家河流域次洪过程在率定期和验证期内均具有较高的模拟精度,其中率定期内径流深相对误差为3.51%,洪峰流量相对误差为10.84%,峰现时差为-0.77 h;确定性系数达到0.80;验证期内径流深相对误差为2.18%,洪峰流量相对误差为-6.98%,峰现时差为0 h,确定性系数为0.79。