[發(fā)明專利]一種江河源區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)的水資源效應(yīng)定量評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810132230.1
• 申請(qǐng)日: 2018-02-09
• 公開（公告）號(hào): CN108564243B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翟家齊;趙勇;王建華;李海紅;付雯琪;王慶明;王麗珍;朱永楠;何凡;胡鵬;姜珊;桂云鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G16Z99/00
• 分類號(hào): G16Z99/00
• 代理公司: 成都正華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊;李林合

1.一種江河源區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)的水資源效應(yīng)定量評(píng)估方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)基于江河源區(qū)原型生態(tài)水文觀測(cè)試驗(yàn)，獲取土壤水文特性參數(shù)；

(2)采集流域空間地理信息庫(kù)信息，根據(jù)所述信息構(gòu)建分布式水文模型，該模型對(duì)地表積雪融雪過程、土壤水凍融過程和植被生長(zhǎng)過程進(jìn)行分布式模擬；所述信息包括土地利用信息、土壤類型信息、氣象站點(diǎn)的空間分布信息；

其中，采用分布式水文模型對(duì)地表積雪融雪過程進(jìn)行模擬的具體方法為根據(jù)能量和質(zhì)量平衡規(guī)律計(jì)算積雪和融雪過程，模擬公式為：

式中，C_s是冰的比熱，單位為J/(kg·℃)；ρ_w是水的密度，值為10³kg/m³；W是表層積雪的雪水當(dāng)量，單位為m；T_s是表層溫度，單位為℃；Q_r是凈輻射，單位為KJ/(m²·day)；Q_s是感熱通量，單位為KJ/(m²·day)；Q_e是潛熱通量，單位為KJ/(m²·day)；Q_p是經(jīng)由降雨和降雪提供給積雪層的能量，單位為KJ/(m²·day)；Q_m是液態(tài)水結(jié)冰時(shí)向積雪層釋放的能量或融化時(shí)從積雪層吸收的能量，單位為KJ/(m²·day)；

采用分布式水文模型對(duì)土壤水凍融過程進(jìn)行模擬的具體方法為通過以下公式進(jìn)行模擬：

式中：FS_i為第i層土壤水凍結(jié)量，單位為mm；θ_i為第i層土壤的含水量；θ_stat,i為當(dāng)層土壤飽和含水量；

采用分布式水文模型對(duì)植被生長(zhǎng)過程進(jìn)行模擬的具體方法為對(duì)光合作用和呼吸作用進(jìn)行模擬，光合作用通過公式(1)進(jìn)行模擬，呼吸作用通過公式(2)進(jìn)行模擬：

式中：GPP為植被總初級(jí)生產(chǎn)力，單位為g·C/(m²·d)；ε為光轉(zhuǎn)化因子，無量綱；PAR為大氣上界的光合有效輻射，單位為MJ/(m²·d)；FPAR為植被對(duì)入射光合有效輻射的吸收比例；a，b為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；DL為理論日照時(shí)長(zhǎng)，單位為h；n為實(shí)際日照時(shí)數(shù)，單位為h；

為T₀溫度時(shí)的光呼吸系數(shù)；T_day為日平均氣溫，單位為℃；RG為植物生長(zhǎng)呼吸消耗量，單位為kg C/(m²·d)；R_g為生長(zhǎng)呼吸系數(shù)；RM為維持呼吸消耗量，單位為g C/(m²·d)；T₀為作物呼吸的最適溫度，單位為℃；為T₀溫度時(shí)的維持呼吸系數(shù)；Q₁₀為呼吸作用的溫度系數(shù)；

(3)根據(jù)所述分布式水文模型，以生態(tài)保護(hù)與修復(fù)措施為基礎(chǔ)設(shè)定情景方案，根據(jù)所述土壤水文特性參數(shù)設(shè)定基準(zhǔn)方案，將各情景方案模擬得到的生態(tài)水文過程與基準(zhǔn)方案進(jìn)行對(duì)比，評(píng)估生態(tài)保護(hù)與修復(fù)措施的水資源效應(yīng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的江河源區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)的水資源效應(yīng)定量評(píng)估方法，其特征在于，步驟(3)中水資源效應(yīng)包括水源涵養(yǎng)效應(yīng)、徑流調(diào)節(jié)效應(yīng)，徑流包括汛期徑流和枯水期徑流；當(dāng)水源涵養(yǎng)量增加，汛期洪峰徑流量減少，枯水期徑流量增加時(shí)，生態(tài)保護(hù)與修復(fù)措施產(chǎn)生正面效應(yīng)。