基于多层土壤湿度数据同化的小流域径流模拟

黄媛媛; 祁永靓; 吴雪梅; 郭立; 李红霞

doi:10.20040/j.cnki.1000-7709.2024.20230794

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基于多层土壤湿度数据同化的小流域径流模拟

水文水资源与环境 | 更新时间：2026-02-25

- 基于多层土壤湿度数据同化的小流域径流模拟
- 基于多层土壤湿度数据同化的小流域径流模拟
- 水电能源科学 2024年第3期页码：6-10
- 作者机构：
  
  1. 四川大学水利水电学院
  2. 四川大学山区河流保护与治理全国重点实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(51979177);国家重点研发计划(2019YFC1510703)
- DOI：10.20040/j.cnki.1000-7709.2024.20230794
  中图分类号： P333
- 纸质出版：2024
- 稿件说明：
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黄媛媛, 祁永靓, 吴雪梅, 等. 基于多层土壤湿度数据同化的小流域径流模拟[J]. 水电能源科学, 2024,(3):6-10.

黄媛媛, 祁永靓, 吴雪梅, et al. 基于多层土壤湿度数据同化的小流域径流模拟[J]. 2024, (3): 6-10.
黄媛媛, 祁永靓, 吴雪梅, 等. 基于多层土壤湿度数据同化的小流域径流模拟[J]. 水电能源科学, 2024,(3):6-10. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2024.20230794.

黄媛媛, 祁永靓, 吴雪梅, et al. 基于多层土壤湿度数据同化的小流域径流模拟[J]. 2024, (3): 6-10. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2024.20230794.

摘要

土壤水分状态在水文循环中起关键作用，对径流预报的准确性影响很大。以美国宾西法尼亚州中部的Shale Hills流域为例，研究多层实测土壤湿度数据同化对径流模拟的作用。首先利用新安江模型对研究区内2008～2012年的日径流进行模拟，同时通过集合卡尔曼滤波算法构建基于新安江模型的水文数据同化模型，并设置未同化的开环试验作为对比，研究模型同化土壤湿度对改善径流模拟和土壤水分的能力。模拟结果显示，新安江模型在该流域有较好的适用性；相比于同化前，模型同化多层土壤湿度后径流量相对误差降低了5.2%

纳什效率系数从0.62提高到0.66

土壤含水率的均方根误差从16.4 mm减小到3.0 mm。其次对单层土壤含水率同化结果进行比较，结果表明，下层土壤含水率同化比上层同化对径流模拟作用更明显，但仅加入上层实测土壤含水率同化能够降低下层土壤水模拟的不确定性。研究结果表明同化多层土壤湿度可提高径流模拟精度，同时也能够有效优化土壤水的模拟结果。

Abstract

关键词

Keywords

references

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包为民, 主编.水文预报[M].中国水利水电出版社,2009.

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