Page 62 - 2023年第54卷第6期
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图 1展示了 SFIAR - GARCH与 WOA - SFIDAR模型模拟序列与实测序列之间五分位数(0%,25%,
50%,75%和 100%)的对比结果。由于日径流最大值与其余分位数值相差较大,为了能够清晰地表达
各分 位 数 值 的 差 距,将 不 同 站 点 最 大 值 单 独 绘 制。在 交 口 河 站,SFIAR- GARCH 模 型 所 得 75%和
100%分位值更接近实测序列统计值,表明 SFIAR - GARCH模型能够更好地模拟较大径流值。而刘家
河、神木和景村站中 WOA - SFIDAR模型模拟的各分位数值均比 SFIAR - GARCH模型更接近实测序列
统计值。两模型模拟序列能够较好地模拟日径流不同分位数值,且 WOA - SFIDAR模型效果更优。
注:(a)(b)(c)(d)代表刘家河、交口河、神木和景村水文站在 0%、25%、50%和 75%分位的模拟与实测值对比结果;
(e)为 4个站点的 100%分位模拟与实测值对比结果。
图 1 模拟和实测不同分位数值对比
表 4列出了 SFIAR - GARCH与 WOA - SFIDAR模型在 4个水文站中模拟序列与实测序列均值、变
差系数( C)和偏态系数(C)值的对比结果。刘家河、神木和景村站中 WOA - SFIDAR模型模拟序列与
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实测序列统计值更为接近。交口河站,WOA - SFIDAR模型模拟序列与实测序列的 C值(2.81)更接近,
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说明该模型能够更好地衡量日径流的离散程度。此外,由表 4还可以看出,除交口河站外,WOA -
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SFIDAR模型模拟峰值与实测峰值更为接近,PDIFF绝对值小于 400m ?s。两模型模拟峰值大多低于
实测峰值,日径流存在较强的自相关性,同时 SFIAR - GARCH与 WOA - SFIDAR模型依赖于前期观测
值,是模拟峰值偏低的主要因素。综合来看,WOA - SFIDAR模型模拟序列可以更好地保持日径流实测
序列的统计特性。
表 4 模拟与实测序列统计特性和峰值对比结果
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站点 模型 均值?(m ?s) C v C s PDIFF?(m ?s) 站点 模型 均值?(m ?s) C v C s PDIFF?(m ?s)
实测值 7.48 6.11 40.20 实测值 14.25 2.81 19.00
刘家河 SFIAR - GARCH 16.16 5.75 21.74 796.18 交口河 SFIAR - GARCH 12.68 7.22 16.60 50.99
WOA - SFIDAR 11.24 6.01 32.59 - 321.44 WOA - SFIDAR 11.22 5.80 14.76 - 385.05
实测值 42.16 2.18 16.46 实测值 10.62 3.65 18.02
景村 SFIAR - GARCH 49.60 3.09 9.46 - 877.80 神木 SFIAR - GARCH 18.77 4.67 10.75 - 625.75
WOA - SFIDAR 46.71 2.04 12.36 - 385.15 WOA - SFIDAR 14.37 4.02 15.76 - 385.71
为进一步探讨两种模型对不同月份径流的模拟效果,图 2对比了各月份模拟与实测序列的均值、
C和 C值。可以看出,模拟均值、C和 C值的逐月变化趋势与实测序列统计值基本一致,模拟均值与
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实测均值之间的误差相对较大,7、8月份尤为明显。SFIAR - GARCH与 WOA - SFIDAR模型的输入因
子为前期径流,这会导致模型所得结果出现一种伪 “滞时” 的现象,即模型最大值与实测最大值出现
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