[發明專利]一種多彈性對徑流變化驅動因素的定量分割方法

有效

• 申請號: 201710248235.6
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN107084709B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 王衛光;鄒珊;邢萬秋;丁一民;董青;鄭佳重
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 姜慧勤

1.一種多彈性對徑流變化驅動因素的定量分割方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，收集流域內至少40年的年徑流量資料以及日氣象要素資料，其中，氣象要素資料包括降水量、最高氣溫、最低氣溫、平均相對濕度、平均風速及日照時數；

步驟2，結合最高氣溫、最低氣溫、平均相對濕度、平均風速及日照時數，運用Penman-Montieth公式計算流域日潛在蒸發量，進而得到流域多年平均潛在蒸發量；

步驟3，根據流域內的水量平衡方程，結合流域多年平均徑流量與多年平均降水量，計算流域多年平均實際蒸發量；

步驟4，采用單參數的Budyko方程，結合多年平均降水量、多年平均潛在蒸發量及多年平均實際蒸發量，計算多年平均的流域特性參數；

步驟5，計算徑流對降水量、最高氣溫、最低氣溫、平均相對濕度、平均風速、日照時數以及流域特性這七個驅動因素的彈性系數；

步驟6，分析流域內年徑流量的變化趨勢，判斷年徑流過程的突變點，將突變點之前作為基準期，突變點之后作為變化期；

步驟7，根據彈性系數、多年平均徑流量、各個驅動因素的多年平均值、變化期徑流量均值與基準期徑流量均值的差值及各個驅動因素變化期均值與基準期均值的差值，計算各個驅動因素對徑流變化的貢獻率。

2.根據權利要求1所述多彈性對徑流變化驅動因素的定量分割方法，其特征在于，步驟2所述日潛在蒸發量的計算公式為：

其中，E_{0_d}為日潛在蒸發量，Δ為飽和水汽壓斜率，R_n為凈輻射，G為土壤熱通量，γ為干濕常數，T為平均溫度，U為平均風速，VPD為飽和水汽壓差。

3.根據權利要求1所述多彈性對徑流變化驅動因素的定量分割方法，其特征在于，步驟3所述多年平均實際蒸發量的計算公式為：

E＝P-Q

其中，E為多年平均實際蒸發量，P為多年平均降水量，Q為多年平均徑流量。

4.根據權利要求1所述多彈性對徑流變化驅動因素的定量分割方法，其特征在于，步驟4所述多年平均的流域特性參數的計算公式為：

E＝P/[1+(P/E₀)ⁿ]^1/n

其中，E為多年平均實際蒸發量，P為多年平均降水量，E₀為多年平均潛在蒸發量，n為多年平均的流域特性參數。

5.根據權利要求1所述多彈性對徑流變化驅動因素的定量分割方法，其特征在于，步驟6所述判斷年徑流過程的突變點方法為：Pettitt檢驗方法。

6.根據權利要求1所述多彈性對徑流變化驅動因素的定量分割方法，其特征在于，步驟7所述各個驅動因素對徑流變化的貢獻率計算公式為：

其中，P，TA，TI，U，N，RH，n分別為多年平均降水量、多年平均最高氣溫、多年平均最低氣溫、多年平均風速、多年平均日照時數、多年平均相對濕度、多年平均的流域特性參數；η_X為貢獻率，ε_X為彈性系數，Q為多年平均徑流量，ΔQ為變化期徑流量均值與基準期徑流量均值的差值，ΔX為各個驅動因素變化期均值與基準期均值的差值。