[發明專利]一種東北地區融雪徑流開始日期的識別方法

有效

• 申請號: 201810714616.3
• 申請日: 2018-07-03
• 公開（公告）號: CN109063896B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 李文龍;李鴻雁;韓臣;田琳;王力;王進;王艷波;鄭志
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網新源水電有限公司;松花江水力發電有限公司吉林豐滿發電廠;吉林大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/02;G06Q50/06
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司 11253
• 代理人: 馮夢洪

本申請公開一種東北地區融雪徑流開始日期的識別方法，其可以合理推測春汛融雪徑流開始日期，可以為構建可靠適宜的融雪徑流預報模型提供基礎，進一步為科學合理地制定水庫調度方案，既可以保證農業供水需求、航運用水需求，又能為后期防汛預留庫容，實現水資源高效開發利用。其包括以下步驟：(1)流域融雪徑流分割；(2)流域融雪徑流開始日期識別；(3)流域融雪徑流開始日期規律率定。

技術領域

本發明涉及水文預報的技術領域，尤其涉及一種東北地區融雪徑流開始日期的識別方法。

背景技術

東北地區春季融雪徑流是春汛主要徑流來源，也是除夏汛以外的第二個集中來水期，此時恰逢農耕播種時節，灌溉用水需求較大；同時，該時段也是航運用水時期。在合理推測春汛融雪徑流來水日期前提下，科學合理地制定水庫調度方案，既可以保證農業供水需求、航運用水需求，又能為后期防汛預留庫容，實現水資源高效開發利用。

東北地區春汛水源組成復雜導致融雪徑流分割困難。流域春汛徑流的來源較多，有前期底水、前期累積降雪、春汛期間降雨，同時要考慮凍土凍融和氣溫高、低等因素影響。由于受春汛來水水源組成復雜性的影響，使各年的春汛徑流組成不盡相同，有些年份前期底水、前期累積降雪都接近正常年份，但是由于春季氣溫低，水庫開庫較晚，開庫以后又無大的降水過程，則這年的春汛徑流是以融冰融雪為主；另有一些年份，雖然前期條件相同，但春季氣溫轉暖早，氣溫比歷年高，開河早，而后又有較明顯的降雨過程，則春汛徑流一部分是融冰融雪徑流，另一部分是降雨徑流。因此，如何根據春汛來水，通過有效的水源劃分方法，來分割融雪徑流是本研究的首要技術難點。

東北地區融雪影響因素眾多，難以識別融雪徑流開始日期。春汛來水的水源組成多元，影響因素眾多，且各因素的作用過程復雜，這都給春汛來水的準確預報帶來了挑戰。就目前研究成果來看，具有顯著影響的因素主要有太陽輻射、日照指數、氣溫和風速等，這些因素中，作用過程復雜、作用效果產生的時滯效應各異，而且各因素相互關聯，呈現復雜的耦合效應特征。

綜上所述，一方面，由于融雪徑流分割困難，融雪影響因素眾多且作用機理復雜，同時，融雪徑流具有較強的區域性特征；另一方面，相對于夏汛而言，其洪澇成災性不顯著，因此，對于融雪徑流，尤其是對融雪徑流開始日期的研究尚屬空白領域。

發明內容

為克服現有技術的缺陷，本發明要解決的技術問題是提供了一種東北地區融雪徑流開始日期的識別方法，其可以合理推測春汛融雪徑流開始日期，可以為構建可靠適宜的融雪徑流預報模型提供基礎，進一步為科學合理地制定水庫調度方案，既可以保證農業供水需求、航運用水需求，又能為后期防汛預留庫容，實現水資源高效開發利用。

本發明的技術方案是：這種東北地區融雪徑流開始日期的識別方法，其包括以下步驟：

(1)流域融雪徑流分割：結合流域長系列日尺度徑流資料，采用Eckhardt數字濾波法，并利用滑動最小值法進行匯流參數率定，分割地表徑流、地下徑流以及其占總徑流的比例；基于融雪徑流產匯流理論，將徑流分割所獲的地表徑流即視為融雪徑流；

(2)流域融雪徑流開始日期識別：分別繪制春季總徑流過程線和基流比過程線，分析兩條過程線日尺度時程演化趨勢，統計基流比陡降突變點發生日期；將數個基流比陡降突變點日期對應總徑流過程線，

以總徑流升段上出現的第一個基流比陡降突變點為融雪徑流開始日期；

(3)流域融雪徑流開始日期規律率定：以數理統計為理論基礎，將歷年融雪徑流開始日期進行升序排序，進行融雪徑流開始日期的頻率計算。

本發明通過對春季徑流進行水源分割以確定地表地下水所占比例、確定歷年融雪徑流開始日期和區域融雪徑流開始日期一般規律率定，可以合理推測春汛融雪徑流開始日期，可以為構建可靠適宜的融雪徑流預報模型提供基礎，進一步為科學合理地制定水庫調度方案，既可以保證農業供水需求、航運用水需求，又能為后期防汛預留庫容，實現水資源高效開發利用。