半分布式水文模型在长江流域模拟效果及影响因素分析

来源：水资源与水工程学报杂志2024年第4期北京时间：

作者：王晟，赵炫越，张乃明，高伟

单位：（1.云南农业大学植物保护学院,2.北京大学环境科学与工程学院,3.云南农业大学资源与环境学院,4.广东工业大学环境生态工程研究院

摘要：HBV是一种在流域水文模拟中广泛应用的半分布式水文模型，但模拟效果在不同流域内差异较大，识别影响模拟效果的关键因素有助于提升HBV模型在不同流域中的应用精度。以长江流域为研究区，采用HBV模型对38个子流域逐日流量进行模拟，分析不同子流域逐日流量模拟的决定系数（R2）、纳什系数（NSE）和相对误差（RE）3项模拟精度指标，并通过随机森林模型探究土地利用、地形、气象水文等12个因素对模拟精度的影响程度。结果表明：HBV模型在长江流域具有较高的适用性，38个子流域流量模拟精度评价指标R2、NSE和RE平均值分别为0.62、0.56和-0.19；长江流域HBV模型的模拟精度在不同子流域存在显著差异，各模拟精度评价指标大小在空间上呈现随机分布特点，表明HBV模型模拟精度受到非系统性因素的影响；雨量站点密度是影响模型模拟精度最显著的因素，其次是年平均气温和年平均降水量，地形特征相较于气象和水文因素对模拟精度的影响较小。HBV模型在长江流域多种空间尺度和多种气象地形的子流域中均能实现较高的模拟精度，随着高精度降水产品的不断发展，HBV模型在我国流域水文模拟和水资源管理中具有广阔的应用前景。

关键词：HBV模型,模拟精度,随机森林,影响因素,长江流域

基金资助：国家重点研发计划项目(2021YFC3201004);国家自然科学基金项目(41701631)