3 模型参数的率定
该模型参数较多,实用中若同时在一起率定,往往相互干扰难以确定。因此,本文将按具体情况,采用分析与优化相结合的方法确定参数。先依实测资料并结合参数的物理意义,把一部分参数定下来,然后再依数学方法来优选其他参数,这样使工作量大大减少,且比较合理。
3.1 fc、fo、k的确定
本文用实测降雨径流资料分析流域的下渗能力曲线,然后再通过拟合下渗曲线确定fc、fo、k值。其作法是:将次有效雨量P(等于降雨量减相应的雨期蒸发)减去地面径流深Rs,得该次降雨的总下渗量F,即F=P-Rs,考虑前期流域土壤蓄水量Wo的影响,以Wo为参数,点绘某一Wo的总下渗量与下渗历时的上包线,近似代表以Wo为参数的流域下渗容量累积曲线F-Wo-t,如图7所示,将此曲线差分,即得以Wo为参数的下渗容量曲线f-Wo-t,见图8。然后利用霍顿公式f=fc+(fo-fc)e-kt对此组曲线进行拟合,即可求得fc值和各Wo的fo、k值,并建立fo、k与Wo的关系,如式(23)、式(24)。降雨径流预报时,即可由Wo确定fo、k,于是流域下渗容量曲线就确定了。
图7 横山岭流域F-Wo-t关系曲线
图8 横山岭流域f-Wo-t关系曲线
3.2 φ值的确定
φ为将水面蒸发器观测值折算为流域蒸散发能力的系数,对于一定的流域,随各月气候条件的变化有所差异。可先根据本流域或附近流域的蒸发试验资料近似确定,必要时再根据实测降雨径流资料进一步优选。通常认为大水体的蒸发近似等于流域蒸散发能力,故初始可选水面蒸发器观测值折算为大水体蒸发的系数(φ值)。这种情况下,如若在下步优选m、n、Wm后,发现预报的径流系统偏小或偏大时,则应对各月的φ值适当调整,直至没有系统性偏差和最优为止。
3.3 m、n、Wm的率定
率定m、n、Wm是fc、fo、k、φ已按上述方法确定的情况下进行的,其目标函数为产流预报方案合格率最高且兼顾残差平方和最小,依此,可由实测降雨径流资料优选出参数m、n、Wm。