TOPMODEL

摘要： 基于位于中国东部季风区的安徽省城西(丘陵区)和黄山(山区)试验流域实测资料,分析了不同地貌类型条件下的场次洪水特性,同时利用基于地形的水文模型Topmodel对两个试验流域进行次洪模拟,探讨该模型在长江下游东部季风区的适用性。结果表明:在年尺度和场次尺度上黄山试验流域的径流系数均高于城西试验流域;对于同一天气过程,城西试验流域洪水的涨水历时大于黄山试验流域,而洪水历时受面积、坡度、土地利用和河网分布等多重因素影响具有不确定性;利用Topmodel进行次洪模拟的纳什效率系数(NSE)均值达0.77,各模拟时段的平均相对误差控制在14%以内,模型在山区的适用性高于丘陵区。

摘要： The Limpopo River basin (LRB) is known for its vulnerability to floods, high rates of evapotranspiration, and droughts that cause significant losses to the local community. The present study aimed to perform simulations of flood events occurring in two Mozambican sub-basins of LRB, namely Chókwè and Xai-Xai from 2000 to 2015 with TOPography-based hydrological MODEL (TOPMODEL) and satellite remote sensing data. As input in TOPMODEL, data from two high-resolution global satellite-based precipitation products: Climate Prediction Center MORPHing technique (CMORPH) and Integrated Multi-Satellite Retrievals for the Global Precipitation Mission (GPM) algorithm (IMERG), 8-day MOD16 evapotranspiration product and surface runoff data estimated by Global Land Data Assimilation System (GLDAS) were used. The sensitivity tests of TOPMODEL parameters were applied using the Monte Carlo simulation. Calibration and validation of the model were performed by the Shuffled Complex Evolution (SCE-UA) method and were evaluated with the Kling-Gupta Efficiency (KGE) index. The results indicated that simulations with the GPM-IMERG (KGE: 0.59 and 0.65) tended to underestimate the stream flows, while with the CMORPH product the performance was much better (KGE: 0.66 and 0.77) in both sub-basins. Thus, TOPMODEL can help to develop flood monitoring systems from satellite remotely sensed data in similar regions of Mozambique.

摘要： 利用TOPMODEL模型及未来时期降水和潜在蒸散发量模拟某流域未来时期径流量,分析在不用输入数据情况下,模型输出的不确定性。得出的结论显示,TOPMODEL模型模拟结果存在的“异参同效”现象非常明显,GLUE方法得到了420组有效参数组合。利用GLUE方法对某流域进行研究,选取Nash效率系数为目标函数,计算结果表明大多数实测流量包含在置信区间内,说明预测的参数区间还不能完全覆盖所有实测流量值。

摘要： 将TOPMODEL应用于饮马河流域,选取2013—2019年共6次暴雨洪水过程进行模拟和评估,将饮马河模拟流量与实测流量对比分析,探讨该模型在该流域洪水模拟的可用性。结果表明:TOPMODEL实现了空间产流面积分布的可视化;TOPMODEL在饮马河流域模拟效果较好,可用于该流域流量预报;不同等级降雨量、不同的降雨落区以及前期降雨多寡对饮马河的流量影响较大,即累计雨量越大、雨强越强、强降雨越靠近上游、前期降雨越多,洪峰流量也越大。因此,TOPMODEL可为饮马河流域的防洪调度和防灾减灾提供技术支持。

摘要： 将TOPMODEL应用于饮马河流域,选取2013-2019年共6次暴雨洪水过程进行模拟和评估,将饮马河模拟流量与实测流量对比分析,探讨该模型在该流域洪水模拟的可用性.结果表明:TOPMODEL实现了空间产流面积分布的可视化;TOPMODEL在饮马河流域模拟效果较好,可用于该流域流量预报;不同等级降雨量、不同的降雨落区以及前期降雨多寡对饮马河的流量影响较大,即累计雨量越大、雨强越强、强降雨越靠近上游、前期降雨越多,洪峰流量也越大.因此,TOPMODEL可为饮马河流域的防洪调度和防灾减灾提供技术支持.

摘要： 小流域山洪灾害具有成灾时间短、突发性强、危害性大、频次多等特点,严重威胁着区域内社会经济发展和人民群众生命财产安全.受当前山区雨洪资料少、产汇流机理不够完善所限,小流域的暴雨洪水模拟存在着可靠性差、精度低的问题.以我国中部秦巴山区山洪灾害典型流域官山小流域为研究对象,搜集了近期代表性较好的10场洪水,以TOPMODEL、TUWMODEL和新安江模型结果为基础,基于分流量区间BMA方法计算模型权重,提出适用于小流域的水文集合预报模型.结果显示,相比单一水文模型,分流量区间BMA方法模拟的洪峰流量、洪量和峰现时间指标的合格率可分别提高4.5％、39.7％和48.9％,为官山小流域洪水模拟提供了一种有效的模拟手段.研究成果对提高山区小流域洪水预报精度具有一定的理论意义和实践价值.

摘要： 及时准确的洪水预报可为防汛减灾、洪水风险评估、水资源调配管理等方面提供重要的理论指导和决策依据.本文根据TOPMODEL和一维水动力学原理,构建了一套适用于中小流域的松散型分布式水文模型,筛选了40场代表性洪水,对模型的模拟精度进行了评价.结果表明:所有场次洪水模拟结果的峰现时间误差绝对值合格率为97.5％、达到甲级预报精度,洪峰相对误差合格率为75％、达到乙级预报精度,效率系数合格率为77.5％、可达乙级预报精度.本文构建的松散型分布式水文模型,模型参数少、运算速度快且具有较强的物理机制,可为分布式水文模型在实时洪水预报领域的应用提供一条新思路.

摘要： 以河套灌区建设一分干模袋混凝土衬砌渠道为研究对象,利用Flood Area模型,将糙率系数的设置做区分化处理;对渠道区域与坡面区域进行划分和赋值,在经验参数的基础上,结合建设一分干模袋混凝土衬砌渠道实际情况,设置栅格糙率系数,增加糙率系数的精度。结果表明改进后的方法提高了流速,简化了率定流程,解决了模拟流速普遍偏低的问题。利用高程与糙率系数的函数关系,较全面、真实地仿真模拟模袋混凝土衬砌渠道的流场。

摘要： 基于平均校准法，提出了雷达联合雨量计的局地平均校准方法，用于淮河流域佛子岭和响洪殿小流域面雨量的计算，并与距离加权方法进行了比较，并将面雨量结果输入TOPMODEL水文模式模拟佛子岭和响洪殿流域2003年6月下旬至7月上旬几次较大洪峰过程的入库流量。结果表明：局地平均校准后的雷达，不但能使单点和流域面雨量好于距离权重方法得到的面雨量，同雨量计面雨量曲线基本重合，而且输入水文模式后，提高了流域入库流量的模拟准确度。

摘要： 基于平均校准法，提出了雷达联合雨量计的局地平均校准方法，用于淮河流域佛子岭和响洪殿小流域面雨量的计算，并与距离加权方法进行了比较，并将面雨量结果输入TOPMODEL水文模式模拟佛子岭和响洪殿流域2003年6月下旬至7月上旬几次较大洪峰过程的入库流量。结果表明：局地平均校准后的雷达，不但能使单点和流域面雨量好于距离权重方法得到的面雨量，同雨量计面雨量曲线基本重合，而且输入水文模式后，提高了流域入库流量的模拟准确度。

摘要： 基于平均校准法，提出了雷达联合雨量计的局地平均校准方法，用于淮河流域佛子岭和响洪殿小流域面雨量的计算，并与距离加权方法进行了比较，并将面雨量结果输入TOPMODEL水文模式模拟佛子岭和响洪殿流域2003年6月下旬至7月上旬几次较大洪峰过程的入库流量。结果表明：局地平均校准后的雷达，不但能使单点和流域面雨量好于距离权重方法得到的面雨量，同雨量计面雨量曲线基本重合，而且输入水文模式后，提高了流域入库流量的模拟准确度。

摘要： 基于平均校准法，提出了雷达联合雨量计的局地平均校准方法，用于淮河流域佛子岭和响洪殿小流域面雨量的计算，并与距离加权方法进行了比较，并将面雨量结果输入TOPMODEL水文模式模拟佛子岭和响洪殿流域2003年6月下旬至7月上旬几次较大洪峰过程的入库流量。结果表明：局地平均校准后的雷达，不但能使单点和流域面雨量好于距离权重方法得到的面雨量，同雨量计面雨量曲线基本重合，而且输入水文模式后，提高了流域入库流量的模拟准确度。

摘要： 基于平均校准法，提出了雷达联合雨量计的局地平均校准方法，用于淮河流域佛子岭和响洪殿小流域面雨量的计算，并与距离加权方法进行了比较，并将面雨量结果输入TOPMODEL水文模式模拟佛子岭和响洪殿流域2003年6月下旬至7月上旬几次较大洪峰过程的入库流量。结果表明：局地平均校准后的雷达，不但能使单点和流域面雨量好于距离权重方法得到的面雨量，同雨量计面雨量曲线基本重合，而且输入水文模式后，提高了流域入库流量的模拟准确度。

摘要： 基于平均校准法，提出了雷达联合雨量计的局地平均校准方法，用于淮河流域佛子岭和响洪殿小流域面雨量的计算，并与距离加权方法进行了比较，并将面雨量结果输入TOPMODEL水文模式模拟佛子岭和响洪殿流域2003年6月下旬至7月上旬几次较大洪峰过程的入库流量。结果表明：局地平均校准后的雷达，不但能使单点和流域面雨量好于距离权重方法得到的面雨量，同雨量计面雨量曲线基本重合，而且输入水文模式后，提高了流域入库流量的模拟准确度。

摘要： 在TOPMODEL模型的基本方程中,参数m表示饱和土壤导水率的衰减因子。以TOPMODEL为产流子模型的降雨径流模型中,一般是对每个子流域率定一个m值,但这种给值方式不能较好的反映土壤的空间分布不均匀性。本文探讨了一种新的方法:以每个网格中的土壤组成为根据对每个网格给定m值。笔者将该新方法用于分布式水文模型BTOPMC(Block-wise use of TOPMODEL and Muskingum-Cunge method)中,并将BTOPMC应用于湄公河流域,对该方法的可行性进行了验证。

摘要： 在TOPMODEL模型的基本方程中,参数m表示饱和土壤导水率的衰减因子。以TOPMODEL为产流子模型的降雨径流模型中,一般是对每个子流域率定一个m值,但这种给值方式不能较好的反映土壤的空间分布不均匀性。本文探讨了一种新的方法:以每个网格中的土壤组成为根据对每个网格给定m值。笔者将该新方法用于分布式水文模型BTOPMC(Block-wise use of TOPMODEL and Muskingum-Cunge method)中,并将BTOPMC应用于湄公河流域,对该方法的可行性进行了验证。

摘要： 在TOPMODEL模型的基本方程中,参数m表示饱和土壤导水率的衰减因子。以TOPMODEL为产流子模型的降雨径流模型中,一般是对每个子流域率定一个m值,但这种给值方式不能较好的反映土壤的空间分布不均匀性。本文探讨了一种新的方法:以每个网格中的土壤组成为根据对每个网格给定m值。笔者将该新方法用于分布式水文模型BTOPMC(Block-wise use of TOPMODEL and Muskingum-Cunge method)中,并将BTOPMC应用于湄公河流域,对该方法的可行性进行了验证。

摘要： 在TOPMODEL模型的基本方程中,参数m表示饱和土壤导水率的衰减因子。以TOPMODEL为产流子模型的降雨径流模型中,一般是对每个子流域率定一个m值,但这种给值方式不能较好的反映土壤的空间分布不均匀性。本文探讨了一种新的方法:以每个网格中的土壤组成为根据对每个网格给定m值。笔者将该新方法用于分布式水文模型BTOPMC(Block-wise use of TOPMODEL and Muskingum-Cunge method)中,并将BTOPMC应用于湄公河流域,对该方法的可行性进行了验证。

摘要： 本发明提供了一种基于蓄水容量曲线和TOPMODEL的流域水文模型的设计方法，其步骤为：地表产流的计算；地下产流的计算；蒸散发计算；水量平衡方程的应用；汇流机制；等流时线的生成；土壤湿度的动态可视化表达；NoahLSM的耦合。本发明其模拟确定性系数高，对日径流过程和次洪过程的模拟均优于半分布式模TOPMODEL和新安江模型以及分布式水文模型ESSI、HEC-HMS、SWAT，克服了传统流域水文模型往往不适于大尺度及干旱半干旱条件下水文过程精确模拟的缺点。本发明模型还成功地与NoahLSM耦合，提高了业务天气预报模式GRAPES-MESO对降水、土壤湿度和径流的预报能力。

摘要： 一种基于TOPMODEL模型的改进模型，涉及水循环模拟及水文设计领域，其在目前TOPMODEL模型的基础上通过构建加入集成不同资料需求的潜在蒸散发计算机制，弥补了目前TOPMODEL模型严重依赖蒸发皿观测数据的问题，改进后的模型较目前的TOPMODEL模型，提高了缺资料地区流量资料反演的适用性及反演精度。一种区域径流和洪水风险设计的方法，其采用上述改进模型计算。可为缺资料地区设计断面径流、洪水设计及分析决策提供有力的理论与技术支撑。

摘要： 本发明提供了一种基于蓄水容量曲线和TOPMODEL的流域水文模型的设计方法，其步骤为：地表产流的计算；地下产流的计算；蒸散发计算；水量平衡方程的应用；汇流机制；等流时线的生成；土壤湿度的动态可视化表达；NoahLSM的耦合。本发明其模拟确定性系数高，对日径流过程和次洪过程的模拟均优于半分布式模TOPMODEL和新安江模型以及分布式水文模型ESSI、HEC-HMS、SWAT，克服了传统流域水文模型往往不适于大尺度及干旱半干旱条件下水文过程精确模拟的缺点。本发明模型还成功地与NoahLSM耦合，提高了业务天气预报模式GRAPES-MESO对降水、土壤湿度和径流的预报能力。