城市洪涝过程：半分布式水箱模型与河道洪水模拟

摘要

为解析城市上游流域降雨径流与河道洪水演进的2个子过程，采用半分布式水文模型FLOWS-Tank并结合机制驱动与数据驱动的方法，以福州八一水库与斗顶水库所在小流域及晋安河主干道为例，分析了FLOWS-Tank模型参数敏感性与河道洪水模拟效果.结果表明：1)FLOWS-Tank大部分参数具有较低敏感性；2）对纳什效率系数（NashSutcliffe efficiency coefficient,NSEC）和均方根误差（root mean squared error,RMSE），模型参数侧孔高度7和汇流参数（非线性水库2）在一阶敏感度和总敏感度下呈现较强的敏感性；3）五四站水位模拟得到均方误差（mean squared error,MSE）为0.001，平均绝对误差（mean absolute error,MAE）为0.012，均方对数误差（mean squared log error,MSLE）为0.000 7,RMSE为0.033.FLOWS-Tank模型对于八一水库和斗顶水库2个流域模拟效果较好，总径流量随重现期增大而逐渐增加；耦合长短期记忆神经网络与生成对抗网络（generative advevsarial nets,GANs）对河道洪水模拟具有较好的适用性.

关键词

城市洪涝 / FLOWS-Tank / 敏感性分析 / 生成对抗神经网络 / 长短期记忆神经网络