[發(fā)明專利]基于TOPMODEL模型的改進(jìn)模型、區(qū)域徑流和洪水風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011461625.X
• 申請(qǐng)日: 2020-12-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112464493B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊開(kāi)斌;夏建榮;劉陽(yáng)容;盧鵬;韓兵;周鵬程
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司;水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 昆明盛鼎宏圖知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 53203
• 代理人: 閆紅燁

1.一種基于TOPMODEL模型的改進(jìn)方法，其特征在于，包括：

根據(jù)采集到的環(huán)境參數(shù)，匹配對(duì)應(yīng)的潛在蒸散發(fā)量計(jì)算公式，計(jì)算潛在蒸散發(fā)量，并應(yīng)用到所述TOPMODEL模型中；

所述環(huán)境參數(shù)包括日均氣溫、日最高氣溫和日最低氣溫，所述潛在蒸散發(fā)量計(jì)算公式為，

（A＜0.75），

或（A≥0.75）；

式中，ET為潛在蒸散發(fā)量，，Krs為0.16~0.19，T_max為日最高氣溫，T_min為日最低氣溫，T_a為日均氣溫，為蒸發(fā)潛熱量；

若所述環(huán)境參數(shù)包括日均氣溫和日均日照時(shí)數(shù)，所述潛在蒸散發(fā)量計(jì)算公式替換為，

；

式中，為蒸發(fā)潛熱量；R_s為短波輻射量；

若所述環(huán)境參數(shù)包括日均氣溫、日均相對(duì)濕度和日均日照時(shí)數(shù)，所述潛在蒸散發(fā)量計(jì)算公式替換為，

（RH≥50），

或（RH＜50）；

式中，RH為日均相對(duì)濕度；

若所述環(huán)境參數(shù)包括日均氣溫、日均相對(duì)濕度、日均風(fēng)速和日均日照時(shí)數(shù)，所述潛在蒸散發(fā)量計(jì)算公式替換為，

；

式中，為飽和水氣壓~溫度曲線相應(yīng)的斜率；G為土壤熱通量密度；為濕度計(jì)常數(shù)；U₂為2m高處風(fēng)速；e_s為飽和水汽壓；e_a為實(shí)際水汽壓；R_n為凈輻射量；

所述改進(jìn)方法還包括：

引入融雪徑流計(jì)算公式來(lái)模擬積雪、融雪過(guò)程，對(duì)原始降雨輸入進(jìn)行處理，得到凈雨過(guò)程；將計(jì)算結(jié)果引入到所述TOPMODEL模型中；其中，所述融雪徑流計(jì)算公式為，

，

式中，M_s為融雪量或積雪量，C_s為度日因子，T_t為臨界氣溫，T_a為日均氣溫；

所述改進(jìn)方法還包括：

采用Nash地貌單位線的地表匯流算法、線性水庫(kù)地下匯流算法，替換所述TOPMODEL模型的等流時(shí)線匯流算法。

2.一種區(qū)域徑流和洪水風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì)的方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1所述的改進(jìn)方法與GLUE算法進(jìn)行耦合計(jì)算。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的區(qū)域徑流和洪水風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì)的方法，其特征在于，包括：

采用蒙特卡洛算法隨機(jī)生成多個(gè)參數(shù)組，分別代入所述改進(jìn)方法，計(jì)算出模擬流量過(guò)程，結(jié)合實(shí)際流量過(guò)程計(jì)算得到相應(yīng)的似然函數(shù)值，進(jìn)而計(jì)算各個(gè)所述參數(shù)組的權(quán)重，結(jié)合設(shè)置的置信度指標(biāo)，根據(jù)權(quán)重累加及流量排序，計(jì)算得到相應(yīng)置信度的不確定性上邊界流量過(guò)程、下邊界流量過(guò)程、加權(quán)流量過(guò)程、最優(yōu)參數(shù)流量過(guò)程；

基于所述下邊界流量過(guò)程、所述加權(quán)流量過(guò)程、所述最優(yōu)參數(shù)流量過(guò)程，計(jì)算得到不同流量過(guò)程相應(yīng)的長(zhǎng)系列年、月徑流；基于所述上邊界流量過(guò)程、所述加權(quán)流量過(guò)程、所述最優(yōu)參數(shù)流量過(guò)程，計(jì)算得到不同流量過(guò)程相應(yīng)的長(zhǎng)系列年、月洪峰；將各長(zhǎng)系列年、月徑流及長(zhǎng)系列年、月洪峰成果代入頻率計(jì)算方法，得到不同系列相應(yīng)的徑流、洪水計(jì)算成果。