[發(fā)明專利]基于地形比例尺的模型流域時(shí)段單位線的構(gòu)建方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810652960.4 | 申請日: | 2018-06-22 |
| 公開(公告)號: | CN108951531B | 公開(公告)日: | 2019-07-02 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 趙勇;龔家國;彭玕;曾慶慧;胡鵬;王英 | 申請(專利權(quán))人: | 中國水利水電科學(xué)研究院 |
| 主分類號: | E02B1/02 | 分類號: | E02B1/02;G06F17/50 |
| 代理公司: | 成都正華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51229 | 代理人: | 何凡;李林合 |
| 地址: | 100038 *** | 國省代碼: | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書: | 查看更多 | 說明書: | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 流域 室內(nèi) 子塊 計(jì)算模型 日降雨量 構(gòu)建 降雨 比例尺 地形 空間地理信息 人工模擬系統(tǒng) 比例縮小 關(guān)系模型 剖分結(jié)構(gòu) 區(qū)塊標(biāo)記 降雨區(qū) 徑流量 區(qū)塊 權(quán)重 研究 室外 測量 | ||
本發(fā)明公開了一種基于地形比例尺的模型流域時(shí)段單位線的構(gòu)建方法,該方法包括獲取研究流域的空間地理信息,并將其按設(shè)定比例縮小得到的模型流域?qū)胧覂?nèi)降雨區(qū)中;基于區(qū)域降雨人工模擬系統(tǒng)的空間剖分結(jié)構(gòu)將室內(nèi)降雨區(qū)劃分成若干區(qū)塊,并將模型流域位于的區(qū)塊標(biāo)記為流域子塊;采用研究流域中雨量站測量的日降雨量及雨量站與流域子塊的權(quán)重,計(jì)算流域子塊的日降雨量;采用流域子塊的日降雨量、雨量雨力關(guān)系模型、降雨歷時(shí)及每個(gè)流域子塊中模型流域的占比,計(jì)算模型流域的室外小時(shí)降雨量;計(jì)算模型流域在室內(nèi)研究時(shí)的室內(nèi)凈雨量和室內(nèi)徑流量;計(jì)算模型流域在室內(nèi)的瞬時(shí)單位線;根據(jù)模型流域在室內(nèi)的瞬時(shí)單位線,構(gòu)建凈雨為z mm的時(shí)段單位線。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及水利工程及水文實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于地形比例尺的模型流域時(shí)段單位線的構(gòu)建方法。
背景技術(shù)
區(qū)域水文過程試驗(yàn)是當(dāng)前水文試驗(yàn)研究的主要發(fā)展方向之一,采用模型流域開展室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)轉(zhuǎn)換從而獲取和掌握室外研究流域的水文規(guī)律,具有時(shí)效性高、費(fèi)效比高等諸多優(yōu)點(diǎn)。然而模型流域的水文特性如何表征室外研究流域,還存在著很多不確定性。當(dāng)前主要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行組合嘗試等辦法開展室內(nèi)區(qū)域水文過程實(shí)驗(yàn)。本發(fā)明通過提出基于地形比例尺的模型流域時(shí)段單位線的構(gòu)建方法,將有效提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性,節(jié)省大量的人力、物力和時(shí)間成本。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有區(qū)域水文實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不足,本發(fā)明提供的基于地形比例尺的模型流域時(shí)段單位線的構(gòu)建方法可以提升室內(nèi)區(qū)域水文實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和實(shí)驗(yàn)效率。
為了達(dá)到上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
提供一種基于地形比例尺的模型流域時(shí)段單位線,其包括:
獲取研究流域的矢量信息,并將其按設(shè)定比例縮小得到的模型流域?qū)胧覂?nèi)區(qū)域降雨人工模擬系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域中;
按照區(qū)域降雨人工模擬系統(tǒng)的空間剖分結(jié)構(gòu)將室內(nèi)降雨區(qū)劃分成若干區(qū)塊,,并將模型流域位于的區(qū)塊標(biāo)記為流域子塊;
采用研究流域中雨量站測量的日降雨量及雨量站與流域子塊的權(quán)重,計(jì)算流域子塊的日降雨量;
采用流域子塊的日降雨量、雨量雨力關(guān)系模型、降雨歷時(shí)及每個(gè)流域子塊中模型流域的占比,計(jì)算模型流域的室外小時(shí)降雨量;
計(jì)算模型流域在室內(nèi)研究時(shí)的室內(nèi)凈雨量和室內(nèi)徑流量:
其中,R為模型流域的室內(nèi)凈雨量;I0為室內(nèi)初損值,為室內(nèi)平均下滲率,tc為產(chǎn)流歷時(shí);P后為降雨后期不產(chǎn)流的雨量;Q為模型流域的實(shí)際徑流量;Q′為模型流域的室內(nèi)徑流量;K3為Q與Q′間的比例尺;D′為模型流域的室內(nèi)小時(shí)降雨量;D為模型流域的室外小時(shí)降雨量;K4為D與D′間的比例尺;
根據(jù)模型流域的室內(nèi)凈雨量和室內(nèi)徑流量,計(jì)算模型流域在室內(nèi)的瞬時(shí)單位線:
其中,n′為反應(yīng)模型流域調(diào)蓄能力的參數(shù);Γ(n′)為n′的伽馬函數(shù);k′為線性水庫的調(diào)蓄系數(shù);e為自然對數(shù);t為時(shí)間變量;分別為室內(nèi)徑流量Q′的一階和二階原點(diǎn)矩;MR(1)、MR(2)分別為室內(nèi)凈雨量R的一階和二階原點(diǎn)矩;
根據(jù)模型流域在室內(nèi)的瞬時(shí)單位線,構(gòu)建凈雨為z mm的時(shí)段單位線:
其中,q′(Δt,t)為時(shí)段單位線的縱坐標(biāo);Δt為凈雨時(shí)段;F′為模型流域面積。
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