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城市复杂下垫面对局地产汇流过程的影响

城市化,水文效应,暴雨洪水,产汇流

城市化地区自然下垫面被不透水面替代，不仅对地表产汇流过程产生重要影响，而且对区域气候和降雨过程有不同程度的影响。因此，本研究以城市化流域——秦淮河流域为例，构建WRF-Hydro水文模式开展城市复杂下垫面变化对流域洪水过程的影响研究。首先，利用动态维度搜索算法DDS对WRF-Hydro模式参数进行率定和验证分析，该模式能够较为准确地再现单峰洪水过程，NSE和KGE系数较高，分别为0.90和0.82；而其对多洪峰过程模拟偏差较大，NSE和KGE系数分别为0.37和0.69。其次，通过WRF-Hydro单、双向耦合模拟分析发现：（1）在无城市下垫面情景下，降雨量的空间分布直接影响区域径流量的变化，即降雨增加区域，径流量一般均有增加，反则反之；（2）在同等降雨条件下，城市下垫面使得城市地区径流量均有所增加，其中在高度城市地区径流量增加尤为明显；（3）综合考虑城市下垫面及城市下垫面变化导致降雨条件的变化对洪水过程反馈的影响，发现降雨空间的覆盖范围及降雨特征的变化是影响城市地区洪水响应发生变化的主要原因。