HBV hydrologi modell

Huvudvatten av Pungwefloden ; HBV har använts för att modellera denna dräneringsbassäng

HBV -hydrologimodellen , eller Hydrologiska Byråns Vattenbalansavdelning-modell, är en datorsimulering som används för att analysera flodutsläpp och vattenföroreningar . Denna hydrologiska transportmodell, som ursprungligen utvecklades för användning i Skandinavien , har även tillämpats i ett stort antal avrinningsområden på de flesta kontinenter.

Urladdningsmodellering

Detta är den huvudsakliga tillämpningen av HBV och har genomgått mycket förfining. Den innehåller följande rutiner:

  • Snö rutin
  • Rutin för markfuktighet
  • Responsfunktion
  • Rutin för routing

HBV-modellen är en klumpformad (eller semi-distribuerad) skoptyp (eller även kallad 'konceptuell') avrinningsmodell som har relativt få modellparametrar och minimala krav på kraftinmatning, vanligtvis den dagliga temperaturen och den dagliga nederbörden. Först beräknas snön efter att ha definierat en tröskelsmälttemperatur (TT vanligtvis 0 °C) och en parameter CMELT som reflekterar ekvivalent smält snö för temperaturskillnaden. Resultatet delas upp i en flytande del som är ytavrinningen och en andra del som infiltrerar. För det andra beräknas markfuktigheten efter att ha definierat ett initialt värde och fältkapaciteten (FC). Tredje beräkningen av den faktiska Evapotranspirationen (ETPa), först genom att använda en extern modell (ex: Penman) för att hitta potentiell ETP och sedan anpassa resultatet till temperaturerna och den permanenta vissningspunkten (PWP) i avrinningsområdet i fråga. En parameter C som återspeglar ökningen av ETP med skillnaderna i temperaturer (Faktisk temperatur och Månadsmedeltemperatur). Modellen betraktar avrinningsområdet som två reservoarer (S1 och S2) sammankopplade med ett perkolationsflöde, inflödet till den första reservoaren beräknas som ytavrinning, vilket är det som blir kvar av de initiala nederbörden efter beräkning av infiltrationen och evapotranspirationen. Utflödet från den första behållaren är uppdelat i två separata flöden (Q1 och Q2) där Q1 representerar det snabba flödet som utlöses efter en viss tröskel L som ska definieras av användaren och Q2 det mellanliggande flödet. En konstant K1 används för att hitta utflödena som en funktion av lagringen i S1. För att beakta perkolationshastigheten används en konstant Kd samtidigt som lagringen är S1. Utflödet från den andra magasinet anses vara grundvattenflödesfunktionen (Q3) av en konstant K2 och lagringen i S2. Det totala flödet som genereras från en viss regnhändelse är summan av de 3 flödena. Resultatet av modellen jämförs senare med de faktiska uppmätta flödesvärdena och Nasch-parametern används för att kalibrera modellen genom att ändra de olika parametrarna. Modellen har totalt 9 parametrar: TT, Cmelt, FC, C, PWP, L, K1, K2, Kd. För en bra kalibrering av modellen är det bättre att använda Monte-Carlo-simulering eller GLUE-metoden för att korrekt definiera parametrarna och osäkerheten i modellen. Modellen är ganska tillförlitlig men som vanligt är behovet av bra indata väsentligt för bra resultat. HBV-modellens känslighet för parameterosäkerhet undersöktes och avslöjade signifikanta parameterinteraktioner som påverkar kalibreringsunikhet och visst tillståndsberoende. HBV har använts för urladdningsmodellering i många länder över hela världen, inklusive Brasilien , Kina , Iran , Moçambique , Sverige , Schweiz och Zimbabwe . HBV har också använts för att simulera interna variabler såsom grundvattennivåer. Modellen har också använts för hydrologiska förändringsdetektionsstudier och klimatförändringskonsekvensstudier.

HBV-modellen finns i flera versioner. En version, som är speciellt utformad för utbildning med ett användarvänligt grafiskt användargränssnitt , är HBV light .

Modellering av sediment och lösta ämnen

HBV-modellen kan också simulera flodtransporten av sediment och lösta fasta ämnen. Lidén simulerade transporten av kväve , fosfor och suspenderat sediment i Brasilien , Estland , Sverige och Zimbabwe .

Se även

  1. ^ Bergström, S., 1976. Utveckling och tillämpning av en konceptuell avrinningsmodell för skandinaviska avrinningsområden, SMHI Rapport RHO 7 , Norrköping, 134 pp.
  2. ^ Bergström, S. 1995. HBV-modellen. I: Singh, VP (Red.) Computer Models of Watershed Hydrology . Water Resources Publications, Highlands Ranch, CO., s. 443-476.
  3. ^   Bergström, Sten; Lindström, Göran (2015-05-26). "Tolkning av avrinningsprocesser i hydrologisk modellering-erfarenhet från HBV-metoden". Hydrologiska processer . 29 (16): 3535–3545. doi : 10.1002/hyp.10510 . ISSN 0885-6087 .
  4. ^ Oudin, L., Hervieu, F., Michel, C., Perrin, C., Andréassian, V., Anctil, F. och Loumagne, C. 2005. Vilken potentiell evapotranspirationsinsats för en klumpad regn-avrinningsmodell? Del 2 – Mot en enkel och effektiv modell för potentiell evapotranspiration för modellering av nederbörd och avrinning. Journal of Hydrology , 303 , 290-306. [1]
  5. ^ Perrin, C., Michel, C. och Andréassian, V. 2001. Förbättrar ett stort antal parametrar modellens prestanda? Jämförande bedömning av gemensamma avrinningsmodellstrukturer på 429 avrinningsområden. Journal of Hydrology , 242 , 275-301. [2]
  6. ^ Seibert, J. och Bergström, S.: En retrospektiv på hydrologisk avrinningsmodell baserad på ett halvt sekel med HBV-modellen, Hydrol. Earth Syst. Sci., 26, 1371–1388, [3] , 2022
  7. ^ Lindström, G., Gardelin, M., Johansson, B., Persson, M. och Bergström, S. 1997. Utveckling och test av den distribuerade HBV-96 hydrologiska modellen. Journal of Hydrology , 201 , 272-288. [4]
  8. ^ Abebe, NA, FL Ogden och N. Raj-Pradhan 2010. Känslighets- och osäkerhetsanalys av den konceptuella HBV-modellen för regn-avrinning: Implikationer för parameteruppskattning. J. Hydrol., 389(2010):301-310. [5] .
  9. ^ Zhang, X. och Lindström, G. 1996. En jämförande studie av en svensk och en kinesisk hydrologisk modell. Water Resources Bulletin , 32 , 985-994. [6]
  10. ^ Masih, I., Uhlenbrook, S., Ahmad, MD och Maskey, S. 2008. Regionalisering av en konceptuell modell för nederbördsavrinning baserad på likheten mellan flödeslängdskurvan: en fallstudie från Karkheh-flodbassängen, Iran. Geophysical Research Abstracts, SRef-ID: 1607-7962/gra/EGU2008-A-00226. [7]
  11. ^ Andersson, L., Hellström, S.-S., Kjellström, E., Losjö, K., Rummukainen, M., Samuelsson, P. och Wilk, J. 2006. Modeling Report: Climate change impacts on water resources in avrinningsbassängen Pungwe. SMHI Rapport 2006-41 , Norrköping, 92 s. [8] [ permanent död länk ]
  12. ^ Seibert, J. 1999. Regionalisering av parametrar för en konceptuell modell för nederbördsavrinning. Agricultural and Forest Meteorology , 98-99 , 279-293. [9]
  13. ^ Seibert, J., 2003. Tillförlitlighet av modellförutsägelser utanför kalibreringsförhållanden. Nordic Hydrology , 34 , 477-492. [10] Arkiverad 2011-07-21 på Wayback Machine
  14. ^   Teutschbein, Claudia; Seibert, Jan (augusti 2012). "Skevhetskorrigering av regionala klimatmodellsimuleringar för hydrologiska klimatförändringspåverkansstudier: Granskning och utvärdering av olika metoder". Journal of Hydrology . 456–457: 12–29. doi : 10.1016/j.jhydrol.2012.05.052 . ISSN 0022-1694 .
  15. ^   Addor, Nans; Rössler, Ole; Köplin, Nina; Huss, Matthias; Weingartner, Rolf; Seibert, Jan (oktober 2014). "Robusta förändringar och källor till osäkerhet i de planerade hydrologiska regimerna i schweiziska avrinningsområden" ( PDF) . Vattenresursforskning . 50 (10): 7541–7562. doi : 10.1002/2014wr015549 . ISSN 0043-1397 .
  16. ^ Lidén, R. och Harlin, J. 2000. Analys av konceptuella modelleringsprestanda för nederbörd och avrinning i olika klimat. Journal of Hydrology , 238 , 231-247. [11]
  17. ^ Seibert, J., 2000. Multi-kriteriekalibrering av en konceptuell modell för nederbördsavrinning genom att använda en genetisk algoritm. Hydrology and Earth System Sciences , 4(2) , 215-224. [12]
  18. ^ Seibert, Jan; McDonnell, JJ (2010). "Land-cover impacts on streamflow: A change-detection modeling approach that incorporates parameter osäkerhet" . Hydrologisk vetenskapstidskrift . 55 (3): 316–332. doi : 10.1080/02626661003683264 .
  19. ^   Jenicek, Michal; Seibert, Jan; Staudinger, Maria (januari 2018). "Modellering av framtida förändringar i säsongsbetonad snöpackning och inverkan på sommarens låga flöden i alpina avrinningsområden". Vattenresursforskning . 54 (1): 538–556. doi : 10.1002/2017wr021648 . ISSN 0043-1397 .
  20. ^   Teutschbein, C.; Sponseller, RA; Grabs, T.; Blackburn, M.; Boyer, EW; Hytteborn, JK; Bishop, K. (november 2017). "Framtida flodbelastning av oorganiskt kväve till Östersjön från Sverige: en ensemblemetod för att bedöma klimatförändringseffekter" . Globala biogeokemiska cykler . 31 (11): 1674–1701. doi : 10.1002/2016gb005598 . ISSN 0886-6236 .
  21. ^ Seibert, Jan; Vis, Marc (2012). "Undervisning av hydrologisk modellering med ett användarvänligt mjukvarupaket för avrinningsmodell" . Hydrol. Earth Syst. Sci . 16 (9): 3315–3325. doi : 10.5194/hess-16-3315-2012 .
  22. ^ Lidén, R., Conceptual Runoff Models for Material Transport Estimations , PhD-avhandling, Lunds universitet , Lund, Sverige (2000)
  23. ^ Lidén, R., Harlin, J., Karlsson, M. och Rahmberg, M. 2001. Hydrologisk modellering av fina sediment i Odzi River, Zimbabwe. Water SA , 27 , 303-315. [13] [ permanent död länk ]

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=HBV_hydrology_model&oldid=1122867092 "