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对比各 ROSM模拟和实测的 6座水库的 V obs 过程,可以发现,在三峡、水布垭、小浪底、刘
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家峡 4座水库中,仅 V TCCRM4 和 V obs 的变化保持一致。在龙滩、光照水库中,V HNIRM 虽然在量级上
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obs
更靠近,但是这种量级的接近也只是多年平均后的结果,实际上 V HNIRM 与 V 相差较大,KGE HNIRM 远低
V
于 KGE TCCRM4 (图 5)。总的来看,在这 6座水库中,V TCCRM4 与 V obs 最为接近,同起同落且起伏幅度
V DOY,mean DOY,mean
接近,但总是出现 V TCCRM4 偏大的情况,这可能是因为在 TCC的构建中,将 TCC函数的最小值作为参
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数 λ来率定,但是却将 TCC函数的最大值固定为 1的原因。另外,在刘家峡水库中,由于刘家峡水库
承担防凌任务,使得刘家峡水库的 V obs 在年内存在两个波谷,而本文所构建的 TCC,仅考虑了每
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年蓄水量仅存在一个波峰波谷的情况。但即便如此,TCCRM4在刘家峡水库的模拟表现仍最优,KGE
V
和 NSE 远高于其他 ROSM。
Q
5 结论
本文采用目标库容曲线 TCC来描述水库在年内的运行过程,在水库出流模拟模型 ROSM中,通过
为不同的水库设置相应的 TCC,以提高 ROSM对不同水库的适用性。从两方面考虑 TCC对水库出流的
影响,提出了两种模型结构:(1)水库在目标库容较高的季节倾向于蓄水,在目标库容较低的季节则
倾向于放水;( 2)水库的出流过程应使得实际蓄水量接近目标库容。根据这两种模型结构构建了 4种
基于 TCC的 ROSM模拟了分布在长江、珠江、黄河三大流域上的功能与调节能力各不相同的 26座水
库的出流过程与蓄水量过程,并与常用的 ROSM相对比,结果发现:
在出 流 模 拟 方 面,所 有 ROSM 中,考 虑 了 TCC的 ROSM 模 型 在 大 部 分 水 库 的 表 现 优 于 其 他
ROSM,尤其是在年调节水库和多年调节水库中,出流量的 NSE值远大于其它 ROSM。综合考虑两方
面影响的 TCCRM4模拟表现最优,出流量 NSE值大于 0.7的水库占 50%、而大于 0.5的占 75%,适用
于大部分水库。但是,包括 TCCRM2—TCCRM4模型在内,对多年调节水库的出流模拟精度仍有不足
之处,NSE值均小于 0.7,仍需要进一步的深入研究。
在蓄水量模拟方面,所有 ROSM均不能较好模拟季调节水库的蓄水量过程,但在 13座多年调
节、年调节水库中,TCCRM2和 TCCRM4模型分别有 11、10座 水库 蓄水 量的 KGE值 超 过 0.4,蓄
水量模拟精度远超其他模型。另外,在 6座典型水库中,TCCRM4模型所模拟的多年平均蓄水量过
程与实际观测过程同起同落,说明 TCCRM4模型可以有效模拟出功能不同的水库库容的季节性变化
规律。
总的来看,考虑了两种模型结构的 TCCRM4模型无论是在出流模拟、蓄水量模拟两方面表现均为
最优,说明所 提 出 的 目 标 库 容 对 水 库 出 流 的 两 种 模 型 结 构 合 理 有 效。 考 虑 TCC后 的 TCCRM2—
TCCRM4模型对多年调节、年调节水库的出流、蓄水量模拟精度显著高于不考虑 TCC的模型,且可以
有效还原出其在年内的运行模式,显著提高对不同水库的适用性。
参 考 文 献:
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