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Z-I关系对雷达测量流域面雨量和径流模拟影响的研究

姚燕飞  
【摘要】: 本文利用“淮河黄河流域暴雨洪水监测预报系统”试验项目和973中国暴雨项目外场试验资料中的合肥新一代天气雷达(ChIna New generation RADar,CINRAD)资料、气象部门和淮委收集的雨量计资料、淮委收集的蒸发和流量等水文资料,以淠河上游的响洪甸流域和佛子岭流域为研究区域,将雷达定量测量的流域面雨量作为TOPMEDEL(TOPgraphy based hydrotogical MODEL)模型的降水场输入,模拟流域径流,分析模拟结果。主要工作包括: 1、采用最优化法所得到分段优化Z-I关系,研究了流域雷达所反演的降水,获得了流域每小时降水分布。 2、比较了不同的Z-I关系反演降水所模拟流域径流的结果和精度。 3、在佛子岭流域采用不同Z-I关系分别研究了用该流域内5个和13个雨量计校准雷达反演的降水对径流模拟结果的影响。通过上述工作,得到的主要结论有: 1、优化Z-I关系后雷达反演的降水值更接近于雨量计观测值,同时雷达定量测量流域面雨量的精度比采用Z=300I1.4关系式时有较大的提高。 2、采用不同的Z-I关系所反演的降水模拟流域径流,其精度有很大的差别。如果流域内没有可以校准的雨量计,采用历史的雷达资料和雨量计统计得到的最优Z-I关系对流域流量模拟,其模拟流量的峰值可以提高近一倍左右。因此,采用适合的、以及适应于本地区的Z-I关系进行降水率测量,可以有效的提高径流模拟的精度,这在洪水预报中具有很重要的参考意义。 3、当用于校准的雨量计增加到一定的数量时,雷达联合雨量计对流域流量模拟比单独使用雨量计模拟优越,校准时采用分段优化Z-I关系仍然比Z=300I1.4校准的精度高,但是其优越性不是十分明显;如果在流域内只有少量的雨量计可以校准的情况下,校准时分段优化Z-I关系模拟的精度明显优于Z=300I1.4模拟的精度,此时,采用优化后的Z-I关系雷达反演流域面雨量来模拟流域流量是十分必要的。


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