第七届青年地学论坛

当前大多数水文水质预测模型使用单个网格来表示整个流域，以达到减少模型计算成本和提高其实用性的目的，但是忽略了流域系统外部条件和内部结构的空间异质性。这对于模拟关键带系统水文过程的影响仍知之甚少。本研究通过结合美国Shale Hills地球关键带观测站的场地数据、复杂模型（空间分布式，> 500 个网格）和简单模型（无空间分布，两个使用“有效”参数的网格），全面辨析了忽略地形、土壤和地下结构等因素的空间异质性对模拟流域系统径流和蒸腾等水文过程的影响。结果表明，简单模型可以再现年径流比和蒸散量、日流量峰值，但无法再现日流量最小值。同时，复杂和简单模型之间相似的年径流比表明流域系统的空间异质性对于年均水文动态变化不如气候条件重要。简单模型的大多数校准参数都位于复杂模型的范围内，但是其土壤孔隙度仅为复杂模型平均孔隙度的 40%。两种模型的对比表明，简单模型中的“有效”孔隙度代表了复杂模型中与河流相连的“有效“区域的平均孔隙度，而不代表上坡地区的孔隙度。本研究表明根据功能单元构建的简单模型可更准确模拟流域水文变化。

参考文献：
Wen, H., S. Brantley, K. Davis, J. Duncan, L. Li. The limits of homogenization: How and how much can a simple model represent hydrological dynamics at the catchment scale? Water Resources Research. 2021. https://doi.org/10.1029/2020WR029528.
 

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