Page 70 - 2023年第54卷第11期
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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
                                   DOY,mean  DOY,mean                                    DOY,mean
                                                                                  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
                                 DOY,mean
              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
                                               DOY,mean
              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:


                [ 1] 张玮,刘攀,刘志武,等.变 化 环 境 下 水 库 适 应 性 调 度 研 究 进 展 与 展 望 [J].水 利 学 报,2022,53(9):
                      1017 - 1027,1038.
                [ 2] VILLABLANCAL,BATALLAR J,PIQUEG,etal.HydrologicaleffectsoflargedamsinChileanrivers[J].
                       JournalofHydrology - RegionalStudies ,2022(41):101060.
                [ 3] VOSJD.NonData - DrivenReservoirOutflowAndStorageSimulationsInHydrologicalModels[M].Delft:Delft
                       UniversityofTechnology,2015.
                [ 4] GUTENSONJL,TAVAKOLYAA,WAHLM D,etal.Comparisonofgeneralizednon - data - drivenlakeand
                       reservoirroutingmodelsforglobal - scalehydrologicforecastingofreservoiroutflowatdiurnaltimesteps [J].Hydrol
                       ogyandEarthSystem Sciences,2020,24(5):2711 - 2729.

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