多源降水数据的小流域水文模拟效用评估

作     者：冯克鹏 洪阳 田军仓 唐国强 阚光远 罗翔宇 FENG Ke-peng;HONG Yang;TIAN Jun-cang;TANG Guo-qiang;KAN Guang-yuan;LUO Xiang-yu

作者机构：宁夏大学土木与水利工程学院宁夏银川750021 School of Civil Engineering and Environmental ScienceUniversity of OklahomaNormanOK 73072USA 宁夏节水灌溉与水资源调控工程技术研究中心宁夏银川750021 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 旱区现代农业水资源高效利用教育部工程研究中心宁夏银川750021 

出 版 物：《干旱区地理》 (Arid Land Geography)

年 卷 期：2020年第43卷第5期

页      面：1179-1191页

核心收录：

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：国家重点研发计划课题(2018YFC0408104) 国家自然科学基金项目(51869024) 宁夏回族自治区重点研发计划重大科技项目(2018BBF02022) 宁夏高等科学研究项目(NGY2020066) 

主　　题：小流域 CREST水文模型 多源降水 水文模拟 

摘      要：小流域是研究小微尺度水文水资源系统演变规律的理想对象,是用于计算河流产水产沙的最小单元,是水文及水土流失研究与管理的最佳地域尺度。通过遥感技术,气候模式获得降水数据,并驱动分布式水文模型,模拟和预测水文过程,是流域水文水资源研究的必然趋势。以NOAA-CPC-US降水作为参照,在美国不同地区的9个小流域,评估卫星降水产品PERSIANN,PERSIANN-CDR,TRMM-3B42V7,GPM-IMERG,雷达降水StageIV以及气候模式ERA5降水产品的精度,并用这7种降水产品驱动CREST分布式水文模型,评估了7种降水产品的水文模拟效用。研究表明:各降水产品与NOAA-CPC-US降水吻合程度从高到低,依次是StageIV雷达降水,PERSIANNCDR和GPM-IMERG次之,再次是PERSIANN和ERA5,最后是TRMM-3B42V7。各降水产品在美国北部高纬度地区和西部山地等区域的小流域降水估算精度略低,在美国中部,南部,东部的小流域有较好的降水精度。在水文模拟效用评估中,设定相同率定期,分别使用7种降水产品率定CREST模型参数,得到率定参数集后,在相同验证期对流域日径流过程进行模拟。结果表明:NOAA-CPC-US和Stage IV雷达降水在各小流域水文模拟中效果较好,在美国北部和西部地区,使用PERSIANN,PERSIANN-CDR,GPM-IMERG,ERA5降水进行水文模拟时需要谨慎。TRMM-3B42V7的小流域水文模拟效果不理想。