[發(fā)明專(zhuān)利]一種流域濕地洪水調(diào)蓄功能量化評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011405233.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112507635B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳燕鋒;章光新
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/28
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京卓嵐智財(cái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11624
• 代理人: 郭智

1.一種流域濕地洪水調(diào)蓄功能量化評(píng)估方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：構(gòu)建耦合濕地模塊的流域水文模型；

步驟二：根據(jù)所述流域水文模型開(kāi)展不同濕地分布情境下的流域水文過(guò)程模擬，并基于不同的流域水文過(guò)程模擬結(jié)果來(lái)獲得對(duì)應(yīng)的河道徑流量；

步驟三：根據(jù)洪水事件閾值以及所述不同濕地分布情境下對(duì)應(yīng)的河道徑流量來(lái)確定洪水事件；并根據(jù)所述洪水事件提取洪水特征；

步驟四：根據(jù)所述洪水特征來(lái)定量評(píng)估流域濕地洪水調(diào)蓄功能；

所述步驟一包括：

步驟11：根據(jù)流域出口水文站逐日流量資料、流域內(nèi)逐日氣象觀測(cè)資料以及地理空間資料建立流域模型數(shù)據(jù)庫(kù)；

步驟12：基于土地利用類(lèi)型分布圖，PHYSITE平臺(tái)首先從土地利用類(lèi)型中識(shí)別出濕地，然后基于連通度閾值劃分孤立濕地和河濱濕地，并計(jì)算每個(gè)濕地類(lèi)型對(duì)應(yīng)的濕地參數(shù)和水文參數(shù)；將PHYSITEL平臺(tái)獲得的濕地參數(shù)和水文參數(shù)直接導(dǎo)入到HYDROTEL水文模型以模擬不同濕地分布情境下的流域水文過(guò)程；

所述濕地參數(shù)包括：水文響應(yīng)單元面積；水文響應(yīng)單元內(nèi)濕地面積、濕地率；濕地正常/最大水位及對(duì)應(yīng)的正常/最大面積、濕地蒸散發(fā)折算系數(shù)、濕地土壤水力傳導(dǎo)度；河床飽和水力傳導(dǎo)度、濕地基底飽和水力傳導(dǎo)度；

所述水文參數(shù)包括：蒸散發(fā)優(yōu)化系數(shù)、積雪模塊參數(shù)、氣溫降水模塊、不同土層深度、消光系數(shù)、退水系數(shù)和土壤濕度最大變異性；

步驟13：基于地理空間資料、流域出口水文站逐日流量資料以及逐日氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，首先開(kāi)展參數(shù)的敏感分析，得到HYDROTEL模型最為敏感的濕地和水文參數(shù)；然后，對(duì)最為敏感的參數(shù)進(jìn)行率定和模擬結(jié)果驗(yàn)證；

所述積雪模塊參數(shù)包括：壓實(shí)系數(shù)、最大積雪密度、落葉林積雪融化溫度閾值、針葉林積雪融化溫度閾值、開(kāi)闊地積雪融化溫度閾值、開(kāi)闊地積雪融化率、落葉林積雪融化率、針葉林積雪融化率和積雪-土壤界面的積雪融化率；所述氣溫降水模塊包括：降雨-降雪臨界溫度、降水垂直遞減率和氣溫垂直遞減率；

所述不同濕地分布情境包括：有濕地分布情景和無(wú)濕地分布情景。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流域濕地洪水調(diào)蓄功能量化評(píng)估方法，其特征在于，所述洪水特征包括：洪峰流量、平均流量、洪水持續(xù)時(shí)間和洪量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流域濕地洪水調(diào)蓄功能量化評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟四包括：

采用以下指數(shù)量化濕地對(duì)洪水的影響：

D_wet＝(R_wet-R₀)/R₀×100％ (1)

式中，D_wet為濕地對(duì)洪水的影響程度指數(shù)，D_wet為負(fù)值表明濕地對(duì)洪水的削減作用，反之則為對(duì)洪水的增強(qiáng)作用；D_wet的絕對(duì)值越大，表明其對(duì)洪水的影響程度越明顯；R_wet為有濕地分布情景下模擬而得的所述洪水特征；R₀為無(wú)濕地分布情景下模擬而得的所述洪水特征。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流域濕地洪水調(diào)蓄功能量化評(píng)估方法，其特征在于，所述地理空間資料包括：流域內(nèi)數(shù)字高程模型、土壤質(zhì)地?cái)?shù)據(jù)、數(shù)字化河網(wǎng)水系和土地利用數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流域濕地洪水調(diào)蓄功能量化評(píng)估方法，其特征在于，所述HYDROTEL水文模型由8個(gè)模塊組成，分別為氣溫和降水插值模塊、積雪累積和融化模塊、凍土模塊、潛在蒸散發(fā)模塊、垂向水量收支平衡模塊、陸面產(chǎn)匯流模塊、河道徑流模塊和濕地模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流域濕地洪水調(diào)蓄功能量化評(píng)估方法，其特征在于，步驟12中，所述模擬不同濕地分布情境下的流域水文過(guò)程包括：

孤立濕地匯水區(qū)、孤立濕地和低地之間的產(chǎn)匯流過(guò)程；河濱濕地匯水區(qū)、河濱濕地和低地之間的產(chǎn)匯流過(guò)程。