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基于土壤植被不同参数化方法的流域蒸散发模拟

ISSN号：1000-0852
期刊名称：水文
时间：0
页码：6-14
分类：P333[天文地球—水文科学;水利工程—水文学及水资源;天文地球—地球物理学]
作者机构：[1]中国水利水电科学研究院水资源所,流域水循环模拟与调控国家重点实验室,北京100038, [2]清华大学水利水电工程系,水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,北京100084
相关基金：国家重点基础研究规划（973）项目（2006CB403401）; 国家自然科学基金重点资助项目（40830637）;国家自然科学基金创新研究群体基金项目（50721006）; 国家青年科学基金项目（51109222）
相关项目：社会水循环系统演化机制与过程模拟研究——以海河流域为例

关键词：土壤植被参数化, 分布式模型, 集总式模型, 流域蒸散发模拟, soil vegetation parameterization, distributed hydrological model, water-energy balance model, catchment evapotranspiration modeling

中文摘要：

植被和土壤是水循环中的重要载体,模拟流域水循环时植被和土壤的参数化也显得尤为重要。通过对比流域蒸散发模拟中分布式模型和集总式概念模型的土壤植被参数化方法,计算了潘家口水库流域不同时间尺度上的流域蒸散发,分析了不同时间尺度下流域蒸散发的影响因素。通过分析得出：（1）分布式水文模型中的植被参数化方法包括对植被时空分布与变化的描述,以及与之相关的土壤-植被-大气中水分和能量的传输过程的描述。（2）从GBHM模型与流域水热耦合平衡模型的对比分析可知,在流域尺度上,年实际蒸散发与潜在蒸散发之间呈互补的高度非线性关系;但在山坡和小时时间尺度上,实际蒸散发与潜在蒸散发之间呈正比关系,并可近似为线性正比关系。（3）基于流域水热耦合平衡模型在不同时间尺度的参数化分析可知,考虑植被土壤水分和植被覆盖度能改善对流域蒸散发的年际和季节变化的模拟精度;土壤水分和植被的影响随着时间尺度变小表现得越来越显著。

英文摘要：

Vegetation and soil are important carriers in water cycles,therefore,soil-vegetation parameterization is importation in catchment hydrological simulation.In this study,the soil-vegetation parameterization schemes in a distributed physically-based hydrological model（GBHM） and the water-energy balance model were discussed to predict actual evapotranspiration in the Luanhe River Basin.Comparison between the physically-based hydrological model and the latter lumped conceptual model can help us understand the dominant control factors on catchment evapotranspiration at different time scales.From the analysis through comparison,it is shown that both simulations of these two models give very close values of annual evapotranspiration and the same complementary relationship between actual and potential evapotranspiration can be found at the annual time scale.The catchment annual evapotranspiration is mainly controlled by the annual precipitation and potential evaporation while the impact of variability of soil water and vegetation become more important at a smaller time scale.It is also known that the relationship between potential and actual evapotranspiration shows a highly nonlinear relationship at the annual and catchment scale,but can be simplified to a linear relationship at hourly temporal and hillslope scales.