ICS07.60DB5301昆明市市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布IDB5301/T76—2022 Ⅲ 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4模型構(gòu)建和測(cè)試 4.1模型選擇 4.2數(shù)據(jù)收集 4.3數(shù)據(jù)核查與優(yōu)化 4.4數(shù)據(jù)日志 4.5模型構(gòu)建 4.6模型測(cè)試 5參數(shù)率定和驗(yàn)證 5.1時(shí)間要求 5.2一般步驟 5.3評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 6模型分析、應(yīng)用及維護(hù) 6.1模型分析 6.2模型應(yīng)用 6.3模型維護(hù) 7成果編制與驗(yàn)收 7.1一般規(guī)定 7.2專題報(bào)告 7.3模型附件 7.4驗(yàn)收內(nèi)容 附錄A（資料性）專題報(bào)告篇章安排 附錄B（資料性）模型附件內(nèi)容 DB5301/T76—2022本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》給出的規(guī)則起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由昆明市生態(tài)環(huán)境局提出。本文件由昆明市生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院歸口。本文件主要起草單位：昆明市生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院。本文件主要起草人：吳雪、何佳、支國(guó)強(qiáng)、周鴻斌、朱啟鳳、張英、楊艷、鄧偉明、范力、邵智、賈付權(quán)、施政庭、付麗萍、張帆。1DB5301/T76—2022流域水文水質(zhì)模型構(gòu)建技術(shù)指南本文件對(duì)流域水文水質(zhì)模型構(gòu)建和測(cè)試，參數(shù)率定和模型驗(yàn)證，模型分析、應(yīng)用及維護(hù)，成果編制以及模型驗(yàn)收等做出了規(guī)定。本文件適用于流域水文水質(zhì)模型構(gòu)建及應(yīng)用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T21010土地利用現(xiàn)狀分類GB/T35221地面氣象觀測(cè)規(guī)范GB50179河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范CH/T1015.2-2007基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品1:100001:50000生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程第2部分:數(shù)字高程模型(DEM)HJ/T91地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范HJ724環(huán)境基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)加工處理技術(shù)規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ突谟^測(cè)數(shù)據(jù)之間相關(guān)關(guān)系建立的、可用于預(yù)測(cè)模擬對(duì)象行為的模型，但這些相關(guān)關(guān)系不一定反映模擬對(duì)象的內(nèi)在機(jī)理。3.2機(jī)理模型基于對(duì)模擬對(duì)象物理、化學(xué)、生物等過程的認(rèn)識(shí)建立的模型，可定量表征模擬對(duì)象行為與內(nèi)在機(jī)理之間的因果關(guān)系。3.3流域水文水質(zhì)模型模擬流域內(nèi)降雨徑流的形成和污染物隨降雨徑流遷移轉(zhuǎn)化過程，可定量表征流域內(nèi)徑流和水質(zhì)變化過程的機(jī)理模型。4模型構(gòu)建和測(cè)試2DB5301/T76—2022I4.1模型選擇4.1.1根據(jù)模擬區(qū)域特征和實(shí)際情況選擇合適的模型工具：a)滇池流域模型工具需具備城市區(qū)域模擬和非城市區(qū)域模擬的能力，或采用兩種及以上的建模工具分別構(gòu)建；b)滇池流域以外的普渡河、牛欄江、南盤江等流域需采用非城市區(qū)域模擬能力較強(qiáng)的模型工具。4.1.2選用的模型工具應(yīng)滿足下列條件：a)流域水文水質(zhì)模擬輸入、輸出數(shù)據(jù)的編輯；b)流域水文過程模擬和污染負(fù)荷遷移模擬的計(jì)算模塊；c)流域水文水質(zhì)模型參數(shù)率定、驗(yàn)證和評(píng)價(jià)功能。4.2數(shù)據(jù)收集4.2.1地形數(shù)據(jù)宜收集符合CH/T1015.2-2007要求的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)，流域模型使用的數(shù)字高程模型空間分辨率不低于30m；若無法直接獲取時(shí)，可通過地理空間數(shù)據(jù)云獲取。4.2.2土地利用數(shù)據(jù)宜收集最新的土地利用調(diào)查數(shù)據(jù)，流域模型使用的土地利用數(shù)據(jù)精度不低于1:250000；若無法直接獲取時(shí)，可采用高分辨率衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)解譯獲取，土地利用分類需結(jié)合GB/T21010和模型數(shù)據(jù)要求開4.2.3土壤數(shù)據(jù)宜收集中國(guó)土壤數(shù)據(jù)庫(kù)中涉及建模區(qū)域的土壤類型及其相關(guān)參數(shù)，現(xiàn)階段土壤數(shù)據(jù)空間精度以實(shí)際獲取的數(shù)據(jù)精度為準(zhǔn)；若無法直接獲取時(shí)，需開展相關(guān)野外抽樣調(diào)查獲取。4.2.4氣象數(shù)據(jù)應(yīng)收集符合GB/T35221要求的數(shù)據(jù)，氣象數(shù)據(jù)時(shí)間精度宜不低于日尺度；流域內(nèi)降雨空間分布存在較大差異且有多個(gè)氣象站點(diǎn)時(shí)，宜將所有氣象站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)納入數(shù)據(jù)收集范圍。4.2.5水文、水質(zhì)數(shù)據(jù)宜收集流域內(nèi)已有監(jiān)測(cè)站點(diǎn)歷史數(shù)據(jù)，河流流量數(shù)據(jù)應(yīng)符合GB50179的要求，水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)符合HJ/T91的要求；流量數(shù)據(jù)時(shí)間精度不宜低于日尺度，水質(zhì)數(shù)據(jù)時(shí)間精度不宜低于月尺度。4.2.6污染源數(shù)據(jù)宜收集流域內(nèi)已有的污染源普查數(shù)據(jù)、環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)或歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；若無法直接獲取時(shí)，可查閱相關(guān)資料或開展現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查獲取。4.2.7其他數(shù)據(jù)建模區(qū)域內(nèi)存在對(duì)自然徑流有顯著影響的水利水電工程時(shí)，還需收集工程相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。4.3數(shù)據(jù)核查與優(yōu)化4.3.1對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行核查，對(duì)數(shù)據(jù)缺失和可疑情況，通過走訪相關(guān)部門增補(bǔ)和修正數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)代表性和一致性。DB5301/T76—20224.3.2空間數(shù)據(jù)采用統(tǒng)一的平面坐標(biāo)和高程基準(zhǔn)，平面坐標(biāo)系統(tǒng)采用WGS84或CGCS2000，高程基準(zhǔn)采用1985國(guó)家高程基準(zhǔn)?？臻g數(shù)據(jù)處理參考HJ724的要求。4.4數(shù)據(jù)日志建立數(shù)據(jù)日志，載明數(shù)據(jù)來源，以及修改、增補(bǔ)、刪減的信息，便于進(jìn)行數(shù)據(jù)追溯。4.5模型構(gòu)建4.5.1模型構(gòu)建包含以下內(nèi)容：a)子流域劃分；b)模型響應(yīng)單元確定；c)數(shù)據(jù)錄入；d)模型編輯；e)模型測(cè)試；f)參數(shù)選擇；g)模型參數(shù)率定與驗(yàn)證。4.5.2模型構(gòu)建基本程序見圖1。圖1模型構(gòu)建基本程序34DB5301/T76—2022I4.6模型測(cè)試根據(jù)模型應(yīng)用目的，選擇合適的測(cè)試時(shí)間段進(jìn)行模型測(cè)試，模型測(cè)試時(shí)間段至少包含1個(gè)完整的水文年。5參數(shù)率定和驗(yàn)證5.1時(shí)間要求模型參數(shù)率定和驗(yàn)證應(yīng)采用獨(dú)立的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，用于模型參數(shù)率定數(shù)據(jù)時(shí)間至少為3年，用于模型驗(yàn)證的數(shù)據(jù)時(shí)間至少為1年。5.2一般步驟參數(shù)率定和模型驗(yàn)證按下列步驟進(jìn)行：a)對(duì)獲得的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)資料適用性進(jìn)行評(píng)估，選取可用作模型率定的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；b)采用一套或多套獨(dú)立的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行參數(shù)率定，比較模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，合理調(diào)整模型中參數(shù)，使模型結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)滿足參數(shù)率定標(biāo)準(zhǔn)；c)采用另外一套或多套獨(dú)立的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行模型驗(yàn)證，評(píng)估實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與模型計(jì)算結(jié)果的擬合程度是否滿足模型驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)；d)出具報(bào)告說明評(píng)估結(jié)果及所有的模型修改。5.3評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)5.3.1利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)率定和模型驗(yàn)證時(shí)，模擬結(jié)果應(yīng)能反映實(shí)際水文水質(zhì)狀況，一般選取納什系數(shù)（NSE）作為模型率定的評(píng)價(jià)指標(biāo)。式中：n：為觀測(cè)數(shù)據(jù)的總數(shù)；i：為觀測(cè)數(shù)據(jù)的次序；Qo,i：為第i次觀測(cè)值；Qs,i：為第i次模擬值；：為觀測(cè)值的平均值。5.3.2模型率定和驗(yàn)證需符合納什系數(shù)（NSE）指標(biāo)要求：——NSE取值范圍為負(fù)無窮至1，接近于1表示模擬效果越好，模型可信度高；——NSE系數(shù)接近于0表示模型模擬結(jié)果接近于觀測(cè)值的平均值水平，總體結(jié)果可信，但模擬過程存在較大誤差；——NSE值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0，則模型結(jié)果是不可信的，宜將NSE≥0.5作為模型率定和驗(yàn)證效果的最低要求。6模型分析、應(yīng)用及維護(hù)6.1模型分析5DB5301/T76—20226.1.1用于分析和應(yīng)用的模型，應(yīng)通過模型參數(shù)率定和驗(yàn)證。6.1.2模型分析內(nèi)容包括對(duì)河道、子流域的分析，具體內(nèi)容根據(jù)模型應(yīng)用目的確定。6.1.3模型分析結(jié)果可采用專題圖、時(shí)間序列圖、縱斷面圖、散點(diǎn)圖、統(tǒng)計(jì)表格、統(tǒng)計(jì)報(bào)告等方式表達(dá)。6.2模型應(yīng)用6.2.1模型應(yīng)用包括但不限于以下3個(gè)方面：a)流域內(nèi)徑流及污染物變化過程模擬和水文水質(zhì)狀況評(píng)估；b)對(duì)流域內(nèi)不同位置產(chǎn)生的污染物對(duì)受納水體污染負(fù)荷的貢獻(xiàn)進(jìn)行定量化，指導(dǎo)流域污染物總量控制，提高流域污染治理效率；c)對(duì)流域污染物通量和總量進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬、水污染預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和水質(zhì)目標(biāo)管理。6.2.2當(dāng)模型應(yīng)用于流域污染物通量和總量動(dòng)態(tài)模擬、水污染預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和水質(zhì)目標(biāo)管理時(shí)，可與智慧環(huán)境管理系統(tǒng)相結(jié)合。6.3模型維護(hù)6.3.1建立流域水文水質(zhì)模型的動(dòng)態(tài)更新機(jī)制，更新周期一般不少于1個(gè)完整的水文年。6.3.2模型數(shù)據(jù)更新后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。7成果編制與驗(yàn)收7.1一般規(guī)定7.1.1成果編制應(yīng)包括專題報(bào)告和模型附件。7.1.2模型成果須通過專家論證，并提供明確的驗(yàn)收意見和驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。7.2專題報(bào)告專題報(bào)告包括項(xiàng)目概況、資料收集、模型構(gòu)建和測(cè)試、參數(shù)率定和模型驗(yàn)證、模型分析和應(yīng)用等內(nèi)容。專題報(bào)告篇章安排，參見附錄A。7.3模型附件模型附件包括模型說明文件和模型工程文件，可根據(jù)需要附加模型數(shù)據(jù)記錄、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)記錄和模型過程數(shù)據(jù)。模型附件內(nèi)容，參見附錄B。7.4驗(yàn)收內(nèi)容7.4.1模型驗(yàn)收審查的主要內(nèi)容包括：——基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性；——邊界條件的合理性、科學(xué)性；——參數(shù)的合理性、科學(xué)性；——結(jié)果表達(dá)的準(zhǔn)確性。7.4.2模型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)審查內(nèi)容包括但不限于：地形數(shù)據(jù)的合理性，土地利用數(shù)據(jù)的合理性，土壤數(shù)據(jù)的合理性，氣象數(shù)據(jù)的合理性，流域劃分合理性等。7.4.3模型參數(shù)審查主要對(duì)模型結(jié)構(gòu)和參數(shù)的選擇合理性進(jìn)行審查。7.4.4模擬結(jié)果表達(dá)應(yīng)直觀、準(zhǔn)確，并滿足項(xiàng)目要求。6DB5301/T76—2022I（資料性）專題報(bào)告篇章安排A.1項(xiàng)目概況A.1.1項(xiàng)目背景和模型目標(biāo)。A.1.2模型類型和模型適用條件。A.1.3流域概況、匯水區(qū)劃分、地形地貌、流域污染現(xiàn)狀等情況描述。A.1.4技術(shù)路線圖。A.2資料收集A.2.1數(shù)據(jù)收集，包括數(shù)據(jù)清單、各項(xiàng)數(shù)據(jù)來源和收集日期、數(shù)據(jù)庫(kù)字段說明及數(shù)據(jù)對(duì)照表。A.2.2數(shù)據(jù)核查與優(yōu)化。A.3模型構(gòu)建和測(cè)試A.3.1模型結(jié)構(gòu)確定。A.3.2數(shù)據(jù)檢查、數(shù)據(jù)標(biāo)簽設(shè)置、缺失數(shù)據(jù)推斷。A.3.3模型簡(jiǎn)化說明。A.3.4模型參數(shù)設(shè)置。A.3.5模型穩(wěn)定性測(cè)試。A.3.6參數(shù)率定和模型驗(yàn)證。A.3.7模型率定和驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)說明。A.3.8結(jié)果比較及模型調(diào)整說明。A.4模型分析和應(yīng)用A.4.1模型分析。A.4.2模型應(yīng)用。A.4.3模型維護(hù)。7DB5301/T76—2022模型附件內(nèi)容B.1模型說明文件模型說明文件包括數(shù)據(jù)成果說明及清單索引，水文、水質(zhì)模型及參數(shù)取值說明，