VIC大尺度陆面水文模型在中国区域的应用

湖南大学硕士学位论文

VIC大尺度陆面水文模型在中国区域的应用

姓名：刘谦申请学位级别：硕士专业：计算数学指导教师：曾金平;谢正辉

20040425

硕士学位论文

摘

要

本研究以大尺度陆面水文税型ＶＩＣ为基础，校拟中国区域内各流域的径流分布情况。基于５０×５０ｋｉｎ２网格分辨率，将全陶划分为４３５５个网格，结合１．２５力全国数字高程模型、土地利用、植被和土壤分类等地理信息，确定中陶区域内运行ＶＴＣ模型所需参数。ＶＩＣ模型中新的地表径流参数化方案考虑了蓄满产流、超渗产流机制，以及土壤性质非均匀性对产流的影响。本研究将该参数化方案应用到整个中国区域，定性分析模型计算的水资源量在全国空间分布上的合理性，结果表明模拟的平均年径流量与观测的平均年降雨量在空间分布上具有较好的一致

性。为了检验ＶＩＣ模型的模拟性能，本研究选取淮河和黄河流域作为研究对象，结合汇流模型，利用单位线法计算坡面汇流，线性圣维南方法计算河道汇流，将流域内各网格中模拟的日径流汇至流域出口断面，然后将ＶＩＣ模型模拟的月流量过程与相应的水文站实测月流量资料进行比较，结果表明该模型对径流的模拟具有一定的合理性与适应性。

尽管ⅥＣ模型中绝大多数参数都可通过地理信息来确定，但一些敏感性参数还须通过观测的流量资料来标定。为了标定无资料地区的模型参数，本研究介绍了一种参数移植方法将资料丰富地区的参数移植到资料匮乏区域。该方案将全国

划分为不同的气候区域，然后选取各气候区中的部分子流域进行参数的率定，并

将结果移植到同类气候区的其它流域，以检验参数移植后模型的模拟性能。与以往工作中对无资料区域选取统一参数相比，该参数移植方案可提高模型的模拟精

度。

此外，本研究将ＶＩＣ模型与区域气候模式ＰＲＥＣＩＳ相结合，预测气候变化对中国水资源的影响。根据ＰＲＥＣＩＳ模式在基准年（１９６１～１９９０年）、ＩＰＣＣ温室气体

释放情景特别报告ＳＲＥＳ中Ａ２情景下（２０７１～２０７９年），及Ｂ２情景－ｆｆ（２０７１～２０９０

年）的输出结果，利用ＶＩＣ模型模拟上述三种气候情景下全国各省多年平均径流深变化情况。结果表明在Ａ２和Ｂ２情景中尽管降雨有所增加，但与基准年相比，模

拟的平均年径流深在北方减少，而在南方增加，说明气候变化将进一步加剧我国洪涝灾害的状况。

关键词：ＶＩＣ模型；汇流模型；参数移植；气候变化

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