基于多种降水数据产品的黄河源区径流模拟研究

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基于多种降水数据产品的黄河源区径流模拟研究

黄河源区位于青藏高原的东北部，该流域气象站点分布稀疏，水在流动过程中的研究存在很大的局限性，所以说研究多种降水数据产品在流域的适用性对水文模型研究具有重要的推动作用。有很多学者以黄河源区作为研究区域，基于中国气象同化驱动数据集(China Meteorological Assimilation Datasets for SWAT model Version1.1, CMADS V1.1)、热带降雨测量卫星(Tropical Rainfall Measurement Mission, TRMM)降水数据集(3B42 Version7)和气象站观测降水数据分别驱动土壤水文评估工具分布式水文模型(Soil and Water Assessment Tool,SWAT)，同时利用SWAT-CUP(SWATCalibrationandUncertaintyProgram)和SUFI-2(Sequential Uncertainty Fitting2)算法对27个敏感性参数进行率定，模拟黄河源区多年月平均径流量的变化规律，并将模拟结果与观测值进行对比分析，评估了CMADS和TRMM 3B42降水数据产品在该流域的精度以及SWAT模型在黄河源区的适用性。结果表明：(1)由3种降水数据获得的降水空间分布为由西向东递增的趋势，TRMM 3B42与实测降水在年和月变化上一致性好于CMADS数据集。(2)参数敏感性分析结果表明：SCS(Soil Conservation Service)径流曲线数、地下水滞后系数、土壤蒸发补偿系数对径流模拟的敏感性程度较强。(3)利用CMADS和TRMM 3B42降水数据集模拟的径流结果均优于实测降水数据，流域内3个水文站在率定期的决定系数R2分别是0.93, 0.92和0.88; TRMM 3B42模拟结果次之，率定期和验证期的决定系数R2均在0.80以上，纳什系数(Nash-Sutcliffe efficiency coefficient, NSE)在0.50以上。通过多方位的研究证明了CMADS数据集和SWAT模型在地貌类型复杂、气候变化敏感的高海拔地区的径流模拟方面具有较好的适用性，为气象站点稀缺的地区提供了建立水文模型的替换方案。