基于正交极差分析的青龙河流域HSPF模型参数寻优模式

作     者：刘兴坡 陈翔 胡小婷 王天宇 张倩 周亦昀 李永战 LIU Xingpo;CHEN Xiang;HU Xiaoting;WANG Tianyu;ZHANG Qian;ZHOU Yiyun;LI Yongzhan

作者机构：上海海事大学海洋科学与工程学院上海201306 上海海事大学海洋环境与生态模拟研究中心上海201306 上海海事大学海洋环境与生态模拟研究中心上海201306 河北省桃林口水库管理局河北秦皇岛066400 

出 版 物：《哈尔滨工业大学学报》 (Journal of Harbin Institute of Technology)

年 卷 期：2018年第50卷第2期

页      面：131-138页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：城市水资源与水环境国家重点实验室开放课题(ES201104) 国家自然科学基金(51008191) 

主　　题：青龙河流域 BASINs/HSPF模型 参数寻优 正交设计 极差分析 可靠性分析 

摘      要：为评价桃林口水库水文水质状况,建立其上游青龙河流域的BASINs/HSPF水文水质模拟模型.以Nash-Sutcliffe效率系数作为评价标准,联合正交设计和极差分析法进行参数寻优研究和可靠性分析.结果表明:BASINs/HSPF模型参数寻优的正交极差联合分析模式可大幅减小参数的寻优次数和寻优区间,是获得模型灵敏度参数和参数满意解的高效模式,可为模型参数寻优算法开发提供借鉴;应用正交极差分析的参数率定结果,以青龙河流域下游桃林口水库监测点2011年实测径流数据对模型进行验证,验证期(2011年)的Nash-Sutcliffe效率系数为0.79,稍低于率定期(2012年)的Nash-Sutcliffe效率系数(0.81)以及PEST自动校准的Nash-Sutcliffe效率系数(0.84),水质模拟结果也基本吻合;针对青龙河流域BASINs/HSPF模型,应用正交极差分析方法识别出6个高灵敏的BASINs/HSPF模型参数(IRC、INFILT、AGWRC、DEEPFR、AGWETP和LZSN);应用正交极差分析方法获得的BASINs/HSPF模型参数满意解取值区间依次为:LZSN[2.0,6.3],INFILT[0.084,0.167],AGWRC[0.90,0.95],DEEPFR[0.209,0.333],BASETP[0.067,0.199],AGWETP[0.067,0.199],CEPSC[0.14,0.27],UZSN[1.35,2.00],IRC[0.392,0.483].