模块 6 · Response 响应水库(快/慢记忆)

模块5 的 rs/ri 只是"分进快/慢袋子的水量",还不是流量。响应水库给它们记忆:延迟、削峰、退水。 慢库让河在两场雨之间还有水(基流行为)。本页首次得到可与观测直接比的 Q(t) —— 课程第一个 NSE。

对应 CREST/EF5 源码

LinearRoute.cpp 每个格子恰好两个线性水库(这就是 V2 的出处):

overland: leak = S × LEAKO (LinearRoute.cpp:82-84) interflow: leak = S × LEAKI (LinearRoute.cpp:94-97) 河道格快流直通(:89-91);漏出的水再 cell-to-cell 传播(:102-140, 模块7/8)

HBV 的 Kf/Ks 与之同构(课程 HBVMod.py)。V2 就是"行业标准件"。

交互实验台:4 版本(可改代码 + 拖参数,实时 NSE)

版本思想谁用已知结果(CREST产流, 未率定/手调)
V1 single一个库装全部教学基线NSE 0.40;枯季崩到 0 (log图死穴)
V2 dual快库+慢库CREST(LEAKO/LEAKI) CREST、HBV(Kf/Ks)默认 0.20 → 手调 kf=0.15,ks=0.02 得 0.84
V3 nonlinear快库 Q=kS^m退水分析/变体默认 -0.56(m 放大洪峰, 需配小 k)
V4 Nash cascaden 库串联Nash IUH(1957)/HYMOD0.58;脉冲响应=Gamma形IUH(通往模块7)
端到端流量 vs 观测(CREST 产流固定,只换 response;暖机 113 天已去除)
左:同一数据的 log 纵轴(枯季/基流照妖镜) · 右:当前配置的脉冲响应(你的 IUH)

术语 Glossary

响应水库 · Response reservoir / 记忆 memory
A store that receives runoff volumes and releases them over time (Q=k·S). It converts instantaneous runoff "bags" into a flow time series; k sets the memory (half-life ln2/k).
接收产流量、按 Q=k·S 缓慢放水的水库——把"袋子"变成流量序列;k 定记忆长短(半衰期 ln2/k)。
LEAKO / LEAKI(EF5 汇流参数)
Per-step leak fractions (0-1) of the overland and interflow reservoirs in EF5's linear-reservoir routing. Our V2 k_fast/k_slow map to them one-to-one.
EF5 线性水库汇流里 overland/interflow 库每步漏出的比例(0-1)。V2 的 k_fast/k_slow 与之一一对应。LEAKI 是枯季命脉:太大河就"断流"。
Nash IUH · 水库串联=单位线
n equal linear stores in series: the pulse response is a Gamma distribution (Nash 1957). n=1 pure exponential; larger n gives a delayed bell — reservoirs ARE parameterized unit hydrographs (bridge to Module 7).
n 个相同线性库串联,脉冲响应是 Gamma 分布:n=1 纯指数,n 大则延迟成钟形——水库链就是参数化单位线(模块7 的桥)。在 V4 里拖 n 亲眼看。
NSE · Nash-Sutcliffe efficiency(首次登场)
NSE = 1 - SSE/var(obs): 1 is perfect, 0 means "no better than the mean". Sensitive to peaks. Our first end-to-end score; formal treatment in Module 11.
NSE=1−误差平方和/观测方差:1 完美、0 等于"不如直接报均值"。对洪峰敏感。这是课程第一个端到端分数;模块11 正式展开。
data: TU Delft CIE4431 Hesperange · anchor: CREST/EF5 LinearRoute.cpp