Page 63 - 2022年第53卷第7期

前测得的各层填料含水率，上边界均 为具有 表层 的 表 ２ 填料及基土的土壤水分特征曲线
大气边界，下边界均为自由排水边界。 ｖａｎＧｅｎｕｃｈｔｅｎ模型拟合参数
３．２ 填 料 剖 面 划分 在 Ｈｙｄｒｕｓ － １Ｄ的 ＳｏｉｌＰｒｏｆｉｌｅ － θ ｓ α ?（１?ｃｍ） ｎ Ｒ ２
ＧｒａｐｈｉｃａｌＥｄｉｔｏｒ 模块中依据 ＬＩＤ措施各层填料的厚度 石屑 ０．１７０２ ０．１０６８ １．２１７６ ０．９９８９
进行一维剖面划分。各 ＬＩＤ措施水流模块的下边界设 赤红壤 ０．４３６７ ０．０１４９ １．１９８６ ０．９９２８
定为自由排水边界，生物滞留池的剖 面划分 为赤红 基土 ０．３３６６ ０．０７６６ １．１５１１ ０．９９７０
壤层、生 物 炭 层、石屑 层、砾 石层 和 基 土 层；下 凹
式绿地的剖面则划分为种植土层和土壤基层；透水铺
装的剖面则划分为透水砖、找平层、级配碎石层、粗
砂垫层和土壤基层；下凹式绿地和透水铺装的土壤基
层采用的是赤红壤进行铺填。各 ＬＩＤ措施的填料剖面
在 Ｈｙｄｒｕｓ － １Ｄ模型中的几何信息如图 ３所示。
３．３ 模型参数率定与验证 根据试验测量数据进行
模型参数的率定与验证，并选用纳什效率系数（ ＮＳＥ）、
２
相对误差系数（ Ｒｅ）和决定系数（Ｒ）来评价模型模拟
值和实测值之间的拟合情况，各评价指标的计算公式
如式（７）—（９）所示。ＮＳＥ常用于水文模型参数的率
定与验证，其反映了模型模拟值和实测值之间统计差
异。ＮＳＥ的取值范围为负无穷至 １，当 ＮＳＥ ≤０时为
图 ３ 各 ＬＩＤ措施的填料剖面图
模型不可信，当 ０＜ＮＳＥ ≤０．５时为模型可信度一般，
当 ０．５＜ＮＳＥ ≤０．７５时为模型信度较好，当 ０．７５＜ＮＳＥ ≤１时为模型可信度很好。Ｒｅ的绝对值越小说明模
型的模拟误差越小，Ｒｅ为正说明模拟值总体上大于实测值，Ｒｅ为负说明模拟值总体上小于实测值。
２
Ｒ越接近 １则说明模型模拟效果越好。
ｎ
∑ （ｑ － ｑ ） ２
ｏｂｓ，ｉ
ｓｉｍ，ｉ
ｉ ＝１
ＮＳＥ ＝ １ － （７）
ｎ
∑ （ｑ ｏｂｓ，ｉ － ｑ ） ２
ｏｂｓ
ｉ ＝１
ｎ ｎ
ｓｉｍ，ｉ ∑
∑ ｑ － ｑ
ｏｂｓ，ｉ
ｉ ＝１ ｉ ＝１
Ｒｅ ＝ × １００％ （８）
ｎ
∑ ｑ
ｏｂｓ，ｉ
ｉ ＝１
ｎ ２
[ ∑ （ｑ － ｑ ）（ｑ － ｑ ）
ｓｉｍ ]
ｓｉｍ，ｉ
ｏｂｓ
ｏｂｓ，ｉ
２
Ｒ ＝ ｉ ＝１ （９）
ｎ ｎ
ｏｂｓ ∑
∑ （ｑ － ｑ ） ２ （ｑ － ｑ ） ２
ｓｉｍ
ｓｉｍ，ｉ
ｏｂｓ，ｉ
ｉ ＝１ ｉ ＝１
式中：ｎ为模拟时长；ｑ 为 ｉ时刻的实测流量；ｑ 为 ｉ时刻的模拟流量；ｑ 为模拟时长内实测流量
ｏｂｓ，ｉ
ｏｂｓ
ｓｉｍ，ｉ
平均值；ｑ 为模拟时长内模拟流量平均值。由于 Ｈｙｄｒｕｓ － １Ｄ模型模拟的是一维土柱的入渗情况，因
ｓｉｍ
此其流量单位为 ｃｍ?ｍｉｎ。
根据试验过程中采用的降雨类型，生物滞留池的率定期工况为 ０．５ａ和 ２ａ，验证期工况为 ０．２ａ
和 １ａ；下凹式绿地的率定期工况为 １ａ和 ５ａ，验证期工况为 ０．５ａ和 ２ａ；透水铺装的率定期工况为
中雨和暴雨，验证期工况为小雨和大雨。采用试错法调整土壤水力参数，使得率定期时各项 ＬＩＤ措施
的 ＮＳＥ都高于 ０．６５，相对误差绝对值控制在 ２０％以内。经参数调整后，得到了符合要求的模拟结果，
各 ＬＩＤ措施在率定期不同降雨情形下的溢流的模拟与实测结果如图 ４所示。根据式（７）—（９）计算分析
得到不同 ＬＩＤ措施在率定期与验证期时实测值与模拟值之间的评价结果（表 ３），进而确定不同 ＬＩＤ措
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