白山流域春季径流影响因素及作用机理识别

作     者：李文龙 次旦央宗 王傲 李鸿雁 田琳 LI Wenlong;CI Danyangzong;WANG Ao;LI Hongyan;TIAN Lin

作者机构：松花江水力发电有限公司吉林丰满发电厂吉林吉林132108 吉林大学新能源与环境学院吉林长春130021 吉林省水文水资源局长春分局吉林长春130000 

出 版 物：《水利水电技术》 (Water Resources and Hydropower Engineering)

年 卷 期：2019年第50卷第5期

页      面：63-72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：国网新源控股有限公司科学技术项目(XQJH1885000061) 国家自然科学基金委员会与韩国国家研究基金会联合资助合作交流项目“变化环境下区域水资源响应与可持续利用研究”(51711540299) 

主　　题：白山流域 春季径流 基流分割 产流模式起止日期 产流模式历时 全局敏感性分析 遗传算法(GAS) 

摘      要：我国北方流域春汛来水水源组成多元,影响径流过程的因素众多,且各因素的作用过程复杂,给春汛来水预报带来了挑战。春汛是白山流域第二个集中来水期,准确的春汛预报是科学合理制定水库调度方案的前提和基础,既可以保证农业供水需求、航运用水需求,又能为后期防汛预留库容,实现水资源高效利用。依托白山水库1958—2016年春季长系列日入库流量过程资料,通过Eckhardt递归数字滤波法进行基流分割并绘制基流比过程,根据基流比过程演化趋势将春季径流的水源组成划分为融雪产流、冻土条件下融雪、降雨产流和冻土条件降雨产流等3个阶段。多年平均状况下,白山流域融雪产流开始日期为3月28日,冻土条件产流开始日期为4月28日,融雪产流结束日期为5月20日,冻土消融日期为6月15日;多年平均状况下,融雪产流历时为28 d,冻土条件下融雪、降雨产流历时为26 d,冻土条件下降雨产流历时为24 d。以白山流域内3个气象站1960—2016年日降雨、温度、辐射和风速数据为影响因素,以白山水库日入库径流量(径流深)为目标变量,在融雪产流期(3月28日—5月20日)内,采用全局灵敏度分析法识别出日总辐射和平均风速无时滞效应、最低温度具有1 d的时滞效应、平均温度和最高温度具有2 d的滞后效应,继而识别出基于时滞的日总辐射、平均风速、平均温度和降水为融雪产流的关键影响因素;采用遗传算法拟合融雪产流经验公式,1960—2010年校准期内模拟精度较好,在径流系数小于等于1时和大于1时,拟合优度分别为97.1%和77.5%,平均相对误差为7.5%和22.5%,效率系数分别为96.8%和71.2%;在2011—2016验证期内,在径流系数小于等于1时和大于1时,拟合优度分别为99.3%和99.8%,平均相对误差分别为7.4%和16.8%,效率系数分别为97.8%和94.6%。