【摘 要】
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近年来,气候变化和人类活动使得流域水文一致性遭到破坏,水文序列表现出非线性、弱相关性、非平稳性等特征,给模型径流模拟带来较大不确定性;同时,参数的复杂相关性、目标函数不确定性也将影响径流模拟结果。对流域的水文变异性进行诊断,定量分析径流模拟中的不确定性,有助于提高水文模拟精度,对于水资源规划与管理、径流预报等具有重要意义。本研究针对径流模拟过程中的不确定性问题,选取不同目标函数进行参数敏感性分析和
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近年来,气候变化和人类活动使得流域水文一致性遭到破坏,水文序列表现出非线性、弱相关性、非平稳性等特征,给模型径流模拟带来较大不确定性;同时,参数的复杂相关性、目标函数不确定性也将影响径流模拟结果。对流域的水文变异性进行诊断,定量分析径流模拟中的不确定性,有助于提高水文模拟精度,对于水资源规划与管理、径流预报等具有重要意义。本研究针对径流模拟过程中的不确定性问题,选取不同目标函数进行参数敏感性分析和径流模拟,比较地面站点实测降水、GPM降水产品和CMFD降水数据在径流模拟中的性能,探究降水输入对径流模拟的影响。论文研究工作和研究成果如下:（1）降水径流的趋势及变异性分析。采用多种参数检验和非参数检验方法对滦河流域降水、径流序列进行趋势检验和变异诊断。降水和径流年内分配不均匀,集中期为7月至8月,降水下降趋势不显著,径流呈显著下降趋势,降水径流序列变异点一致为1979年和1998年。（2）参数率定过程中的不确定性分析。建立滦河流域潘家口水库上游SWAT模型,选取NSE、b R~2、PBIAS、KGE四种不同类型的目标函数进行率定验证。通过多次迭代对比发现,参数敏感性会随迭代次数增加和抽样范围变化发生改变,不同目标函数下率定获得的参数范围和最优值显著不同。NSE和KGE作为目标函数在各站点径流确定和不确定性模拟中的表现更加稳健,分别表现出较高的模拟精度和较低的模拟不确定性。（3）不同降水输入下径流模拟精度对比分析。对GPM数据和CMFD降水数据进行多指标精度评估,二者与地面实测降水具有较高的相关性（CC（29）0.7）,但均呈现出对降水的高估,分别为3.7%和2.6%。两种降水产品整体适用于滦河流域径流模拟,其中GPM数据有效提高了雨量站稀疏流域的径流模拟精度,且在径流不确定性模拟中表现较好,具有良好的应用前景,尤其是站点降水资料缺乏、地形复杂的地区。
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