NAM 练习 2_灵敏性分析
根据 160km2 Liver 河流域的 NAM 模拟,采用灵敏性分析对 NAM 模型的稳定性进
行评估。
研究下列参数的改变所产生的影响。
运行次数 No.
1
2
3
4
5
参数
Lmax (mm)
CQOF
TOF
CK1,CK2 (hr)
CKBFU
主要是对下列水文特性的影响:
(1) 水量平衡
初始值
150
0.55
0.40
24
2400
改变区间
100 - 200
0.1 - 0.9
0.0 - 0.8
6 - 48
500 – 10,000
- 对比实测与模拟年径流总量
- 降雨、蒸发和径流
- 过程线组成部分(坡面流 OF、壤中流 IF 和基流 BF)
(2) 最小流量
(3) 最大流量
(4) 实测与模拟流量过程线的拟合
根据 NAM 方程式来解释参数改变的结果。
输入
数据
数据库:LIVER
时间序列:
MEAN RAIN 流域降雨量
EVAP
QOBS
REFERENCE 使用初始参数值得到的 NAM 模拟结果
潜在蒸发量
实测径流量
初始参数值:
子流域面积
地表储水区最大含水量
根区储水区最大含水量
坡面流系数
壤中流时间常量
生成坡面流的根区临界值
生成壤中流的根区临界值
度-日系数
演算时间常量
地下水流域面积比
A
Umax
Lmax
CQOF
CKIF
TOF
TIF
CSNOW
CK1,CK2
CAREA
地下水水库的给水度
生成地下水补给的根区临界值 TG
Sy
CKBF
GWLmin
可产生基流的最大地下水埋深 GWLBFO
演算基流的时间常量
最小地下水位埋深
该埋深有季节性变化吗?
用于单位毛细管上升的地下水
(y/n)
GWFL1
位埋深
160 km2
10 mm
150 mm
0.55
1000 hr
0.40
0.00
0.00
24.0
1.00
0.00
0.100
2400 hr
0.00 m
20.0 m
No
0.0
是否改变地下水抽水数据?
(y/n)
No
NAM 练习 3---- 率定
1.简介
为了配合坦桑尼亚的总体水规划研究,选择了两个流域进行详细水文模拟研究,以
获得对该区域的水文条件更为详实的了解。两个流域的结果将被扩展到较大的区
域。因此,要尽可能地根据自然状况来解释模拟结果。
2.任务
(a)在 Kiwira 流域和 Lt.Ruaha 流域上对 NAM 模型进行率定
(b)给出模型模拟的自然上的解释
根据现有的流域特征信息(地形、植被、土壤和地质条件等)来评估模型
参数。
对比两个流域的模型参数。试着交换参数,而后讨论交换参数后产生的模
拟结果。
(c)解释有关下列各项的流域水文条件:
地下水/地表水
Ea/Ep、灌溉需求
季节性变化
雨季与旱季之间的变化
3.流域描述
下列流域描述摘自:
“Iringa,Ruvuma,Mbeya 地区的总体水规划。由来自丹麦国际发展局(DANIDA)
和 DHI 合作完成。”
图 1 给出了 Kiwira 流域和 Lt.Ruaha 流域的位置。
图1 流域位置
3.1 Kiwira 流域
在 Kiwira 村的 1RC5A 流量站的 Kiwira 流域位于 Mbeya 地区的 Rungwe 区。流域面
积为 220km2。图 2 是流域图。
1RC5A 站,位于 Kiwira 村的 Kiwira 流域
▼ 水文测站(人工观测和电缆线) 流域面积
--- 1600 等雨量线
土壤类型
220 km2
砂壤土
○ 雨量站皿
□ A 类蒸发
图2 Kiwira 流域图
高程范围
1360-3000m
平均潜在蒸散发 1500mm
平均流量
5.5m3/s
地质
Rungwe 地区是一个多山的火山区,位于名为-Rungwe 火山岩地貌区。那里的火山
岩和碱性玄武岩被厚厚的火山灰所覆盖。在许多地方可以看到许多玄武岩的露头。
地形
流域的南面是 Rungwe 山,北面是 Mporoto 山脊,东面是 Kipingere 山脉。它是最
陡的流域,高度从 2960 米到 1360 米之间(海平面以上),由河流的最高点测到流
域出口处的测站,距离有 30 公里。流域的平均坡度为 5%,但流域的主要部分是
山区地形形成的高原,这个高原的高程在海平面以上 1600-2300 米之间。
土壤
土壤是由火山成因的壤土和砂质壤土,它的排水性和储水性好。首先,它的排水系
统密度低显示了土壤排水性好。它的储水性好可以通过该地区的农业生产来验证,
比如在雨季结束的时候种植番茄和玉米,在旱季无需灌溉生长仍然很好。
气候和水文
该地区年平均降雨量大约 1600mm,干旱年低于 1400mm,雨季高于 2000mm。年
平均潜在蒸散发大约 1500mm,年际变化很小。年平均径流大约 800mm,干旱年
低于 600mm,雨季高于 900mm。Kiwira 河常年不枯竭。年平均降雨量超过年平均
潜在蒸散发说明流域处于多水地区,但是,有两个季节年内变化显著。雨季在 11
月开始,5 月结束,其它时间是旱季。
植被
常绿热带森林覆盖了流域的三分之一。一小部分被人工种植的雪松覆盖。流域的一
半被森林覆盖,剩余部分是草和农作物,比如香蕉,马铃薯,玉米,除虫菊和蔬
菜。
3.2 Lt. Ruaha 流域
在 Makalala LKA32A 流量站的 Lt. Ruaha 流域位于 Iringa 地区,流域面积 760 平方
公里,见图 3。
地质
流域位于非洲侵蚀面上,风化岩石被 20-40 米厚的砖红壤性土层覆盖。
地形
流域位于 Sao Hill 南面,Mufundi 悬崖北面(其位于海平面以上 2000 米的最高点区
域)。流域坡度相对平缓,最低海拔大约海平面以上 1650 米,平均坡度约为
1%,排水系统不密集。
土壤
流域基本上由排水性好、储水性高的沙土覆盖,但是在河谷处,更多的是粘性土和
粉砂粘土,流域的中部和西部主要是沼泽。
气候和水文
流域的年平均降雨量大约 1000mm,旱季低于 900mm,雨季高于 1200mm。流域内
年平均降雨量变化相对较大,南部丘陵大约 1200mm,北部大约 800mm。
年平均潜在蒸散发大约 1600mm,年际变化较小。
年平均径流大约 200mm,旱季低于 100mm,雨季高于 400mm。Lt. Ruaha 河常年
不枯竭。
图3 Lt. Ruaha 流域
年平均潜在蒸散发超过年平均降雨说明流域位于缺水区。在雨季(11 月~5 月)水
量充沛,其它时间水量不足。
流域的北部雨季和旱季区别非常明显,流域南部丘陵地区在旱季有少许下雨。
植被
流域的天然植被覆盖是北部的草原和南部的森林覆盖的草原。流域的一部分是松树
林,大约 15%的流域是张满水草的沼泽,剩下 60%的流域种植着农作物,主要是
茶叶和玉米。
4 数据库及数据准备
4.1 Kiwira 流域
可用数据见图 4 所示