WRF＋DHSVM融雪径流预报模式研究

论文摘要

大气水文模式耦合是水文工作者模拟和预测水文过程并研究其机理的重要方法,既可提高水文预报预警预见期,又为数值预报模式提供较为科学的陆面过程方案,从根本上提高大气模式的模拟和预报水平。这种耦合研究,成为了现阶段水文气象预报研究的重点方向。本文出于融雪洪水预警预报的需求,充分考虑大气水文学的发展方向,紧密结合实际应用,对建立短期中小尺度融雪径流预报模式进行了探索,具体工作包括:利用大气模式WRF,采用国家气象局T213L31预报场数据作为初始场及侧边界条件,选择合适物理方案,实现了有限区域的24h数值天气预报。天气预报的结果与实际观测基本相符,预报效果良好。基于“3S”技术,提取了DHSVM分布式水文模型所需的大量地表数据和参数信息,实现了该模型在LINUX系统下的正常运行。利用WRF预报出的气象场驱动分布式水文模型DHSVM,对融雪径流进行24h预报。预报的径流过程与实际观测基本吻合,对峰值预报的相对误差也在15%以内,有效地实现融雪洪水预警预报,为今后水文预报及无资料区水资源管理提供了重要参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 融雪径流模型研究进展
• 1.2.2 大气水文模式耦合研究进展
• 1.3 研究的目的及意义
• 1.4 研究内容
• 1.5 研究方法及技术路线
• 第2章 WRF及DHSVM模式介绍
• 2.1 WRF模式
• 2.1.1 WRF模式的动力框架
• 2.1.2 模式的物理方案
• 2.1.3 模式的计算流程
• 2.2 DHSVM模型
• 2.2.1 模型简介
• 2.2.2 模型的物理过程及数学公式
• 第3章 模式在军塘湖流域的应用设计
• 3.1 研究区概况
• 3.2 WRF区域数值天气预报
• 3.2.1 数值实验方案
• 3.2.2 气象场数据处理
• 3.3 DHSVM水文过程模拟
• 3.3.1 模型地表数据准备
• 3.3.2 模型的初始状态
• 第4章 结果分析
• 4.1 天气预报结果分析
• 4.2 径流预报结果分析
• 第5章 结论及展望
• 5.1 结论
• 5.2 创新
• 5.3 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢（Acknowledgment）