[發(fā)明專利]基于蓄滿產(chǎn)流模式的地表地下水源分割方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910195865.0
• 申請(qǐng)日: 2019-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN109960861B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王臘春;曾春芬;馬勁松;王青青;張康
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種基于蓄滿產(chǎn)流模式的地表地下水源劃分方法，包括以下步驟：首先確定田間持水量、計(jì)算流域飽和含水量、流域平均含水量、蓄水容量曲線指數(shù)、流域蓄水量最大值，確定流域平均的初始土壤含水量、流域土壤含水量的最大值、流域雨期時(shí)段蒸發(fā)量及流域蒸發(fā)系數(shù)，其次判斷流域平均的初始土壤含水量與流域平均蓄水量的關(guān)系，計(jì)算蒸發(fā)量，確定降雨量；最后判斷降雨量與蒸發(fā)量的大小，計(jì)算降雨量與流域平均的初始土壤含水量之和，判斷兩者之和與飽和含水量與田間持水量之間的關(guān)系，從而計(jì)算地表徑流和地下徑流。本發(fā)明所述方法更簡(jiǎn)單、方便，無需對(duì)每場(chǎng)凈雨歷時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，能夠用計(jì)算機(jī)程序語言進(jìn)行表達(dá)，能夠更好地集成在水文模型之中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地表地下水源分割方法，尤其是一種基于蓄滿產(chǎn)流模式的地表地下水源劃分方法。

背景技術(shù)

流域出口斷面流量由不同水源的徑流成分組成，并因其運(yùn)動(dòng)路徑和受流域調(diào)蓄作用的不同，使出口斷面流量過程特征上互有差異：地面徑流由坡面直接匯入河網(wǎng)，運(yùn)動(dòng)速度快，匯流時(shí)間短，形成的流量過程陡長(zhǎng)陡落；地下徑流是由滲透到潛水面的水流緩慢流出，運(yùn)動(dòng)速度慢，匯流時(shí)間長(zhǎng)，變化平緩，是洪水退水尾部段流量的主體成分，常延續(xù)至后繼洪水過程中。在實(shí)際工作中，往往需要分析、研究徑流深的不同徑流成分及其組成比例，常需按各種徑流成分分別計(jì)算或模擬，因而需要對(duì)產(chǎn)流量進(jìn)行水源劃分，從而確定流域出口斷面流量過程，為河流調(diào)蓄、防洪等提供依據(jù)。其中，最基本、最常用的是分割直接徑流和地下徑流，一般利用流域地下水退水曲線和實(shí)測(cè)流量過程線來分割水源，兩者的分叉點(diǎn)往往被視為直接徑流終止點(diǎn)，連接流量過程線中起漲點(diǎn)和徑流終止點(diǎn)，上部為直接徑流，下部為地下徑流。在蓄滿產(chǎn)流模型中，一般通過穩(wěn)定下滲率來劃分產(chǎn)流量中的直接徑流和地下徑流，對(duì)降雨進(jìn)行時(shí)段劃分，分析時(shí)段內(nèi)的降雨強(qiáng)度與下滲率之間的關(guān)系，來推求直接徑流和地下徑流，其計(jì)算公式為：

其中，RG為總地下徑流；RS為總地表徑流；i為第i個(gè)時(shí)段；PE為降水量；FC為穩(wěn)滲率；r為徑流量；f_c為穩(wěn)定下滲率。

在蓄滿產(chǎn)流模型中，選用不同的穩(wěn)定下滲率，算得的徑流成分是不同的。一般穩(wěn)定下滲率f_c采用如下公式計(jì)算：

f_c＝R_g/T

其中，Rg為地下徑流深，T為凈雨歷時(shí)。

但在實(shí)際應(yīng)用之中，凈雨歷時(shí)T很難直接統(tǒng)計(jì)，因此就難以利用上式來計(jì)算穩(wěn)定下滲率f_c。在劃分直接徑流與地下徑流時(shí)，采用流量過程線的方式較為復(fù)雜，無法直接將該原理應(yīng)用在計(jì)算機(jī)程序之中。因此，亟待解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種基于蓄滿產(chǎn)流模式的地表地下水源劃分方法，該方法以飽和含水量和田間持水量為界限劃分地表與地下產(chǎn)流，計(jì)算地表徑流、地下徑流量，易于用計(jì)算機(jī)程序語言來表達(dá)，更簡(jiǎn)單、方便。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所述的基于蓄滿產(chǎn)流模式的地表地下水源劃分方法包括以下步驟：

步驟1，對(duì)流域內(nèi)田間持水量進(jìn)行測(cè)定，確定田間持水量W_m；

步驟2，計(jì)算流域飽和含水量W_b，計(jì)算公式為：

W_b＝W_m*1.2

步驟3，確定流域平均含水量W_M；

步驟4，確定蓄水容量曲線指數(shù)B；

步驟5，計(jì)算蓄水容量曲線的最大值，即流域蓄水量最大值W_MM，計(jì)算公式為：

W_MM＝W_M*(1+B)