新疆高寒流域小时尺度洪水模拟及适用性研究

随着气候变暖，内陆河流域山区洪水频次与强度呈增加趋势，对下游地区构成严重威胁。传统SWAT (soil and water assessment tool)模型虽具备小时尺度径流预报功能，但对冰雪消融过程模拟薄弱，在高寒流域洪水模拟的应用存在局限。论文针对冰雪消融型洪水形成机理及过程特征，改进传统SWAT模型的融雪算法与冰川消融模块，构建SWAT-HGL小时尺度洪水预报模型，并以2017、2019与2024年叶尔羌河源区典型洪水过程为例，验证模型在高寒山区洪水模拟中的适用性。结果表明：SWAT-HGL模型的模拟精度显著优于传统SWAT模型，1 h径流模拟KGE (Kling-Gupta efficiency)高于0.7，百分比偏差与峰值流量偏差分别为3.29%和-6.43%；改进后模型能够准确再现洪水过程线的起涨时间，峰现时间误差小于6 h。同时，SWAT-HGL对不同气象驱动方案均表现出良好的鲁棒性；5~7 h模拟步长是SWAT-HGL保证洪水过程精细化与计算效率之间的最佳模拟步长。研究成果可为流域防洪减灾、水电能源系统安全运行及水资源高效利用提供重要支撑。