新疆天山北坡山区流域改进的SRM融雪径流模型开发与应用研究

针对气象水文数据稀缺的新疆天山北坡山区流域,以乌鲁木齐河、玛纳斯河和奎屯河作为典型研究河流流域，基于冰雪遥感数据和GIS技术，通过野外检测和计算机模拟等手段，对冰雪融水径流过程进行研究，尝试在资料稀缺山区流域半分布式SRM融雪径流模型度日因子，流域分带面积等参数的改进算法: 1) 基于高程、地形、方位以及气象条件综合因素的水文计算单元的划分方法; 2) 以雪反照率因子和太阳短波辐射为基础的度日因子的计算方法。评价改进的SRM模型在典型河流流域春夏季冰雪融水日径流量的预测效果, 分析SRM模型度日因子、流域分带面积等参数的改进性算法在资料稀缺山区融雪径流型流域的适用性，总结其适用条件和不足之处。预期研究成果对于提高我国西北干旱区资料稀缺山区流域日径流预报精度具有重要的理论基础和实际应用价值。

针对气象水文数据稀缺的新疆天山北坡山区流域,以乌鲁木齐河、玛纳斯河和奎屯河作为典型研究流域，基于冰雪遥感数据和GIS技术，通过野外监测和计算机模拟等手段，对融雪径流过程进行研究，尝试在数据稀缺山区流域半分布式SRM融雪径流模型度日因子，流域分带面积等参数的改进算法。在研究流域建立并应用基于太阳短波辐射和雪反照率的改进的SRM融雪径流模型。改进传统的基于高程的流域分带方法，提出综合考虑高程、坡度和方位等地形特征因子的流域分带新方法，并采用该方法建立和改进传统SRM融雪径流模型和基于太阳短波辐射与雪反照率的改进的SRM融雪径流模型。由此建立：①传统SRM融雪径流模型； ②基于地形因子流域分带改进的SRM融雪径流模型； ③基于太阳短波辐射与雪反照率的改进的SRM融雪径流模型；④以及结合上述两种改进方法的模型：基于地形特征因子流域分带和太阳短波辐射与雪反照率的改进的SRM融雪径流模型。在每个流域应用并验证四种模型，进行对比分析，对提出的SRM融雪径流模型进行进一步的改进与优化。评价数据稀缺的干旱区山区流域传统SRM融雪径流模型和改进的SRM融雪径流模型的适用性及其效果。研究成果表明，三个流域改进的SRM融雪径流模型均具有较好的模拟效果，无量纲的拟合优度确定系数R2在校准期为0.70～0.92，在模拟检验期R2为0.65～0.90，模拟效果良好。改进的SRM融雪径流模型在天山北坡数据稀缺的山区流域径流模拟中具有很好的适用性。本研究提出的基于地形特征因子的流域分带方法和基于太阳短波辐射及雪反照率的度日因子改进算法，在提高类似数据稀缺山区流域水文预报精度方面具有重要应用价值和科学意义。本课题严格按照研究计划开展工作，完成研究内容制定的各项任务，其研究成果对于提高我国西北干旱区资料稀缺山区流域日径流预报精度具有重要的理论基础和实际应用价值。