[發明專利]一種無徑流資料地區內陸湖泊水位變化模擬預測方法

在審

• 申請號: 202110461612.0
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113011685A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 彭少明;鄭小康;劉柏君;靖娟;趙焱;尚文繡;賈冬梅;賀麗媛
• 申請（專利權）人: 黃河勘測規劃設計研究院有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06T17/05
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李林合

本發明公開了一種無徑流資料地區內陸湖泊水位變化模擬預測方法，該方法通過采集無徑流資料地區的氣象水文數據，標定內陸湖泊庫容曲線，并與數字高程模型結合構建內陸湖泊流域分布式水文模型，并對該模型進行率正和驗證，得到優化后的內陸湖泊流域分布式水文模型，通過模擬得到不同情景下流域匯流入湖的長系列結果，與氣象水文數據構建內陸湖泊水量平衡模型；同時對氣象水文數據進行預測，得到規劃水平年支撐流域不同發展水平的耗用水量，并利用內陸湖泊水量平衡模型進行預測，得到未來湖泊水位演化趨勢，解決了現有方法無法獲取無資料地區內陸湖泊水文特征長系列資料的難題，有利于決策者及時、準確選擇合理的調控措施。

技術領域

本發明涉及湖泊水資源管理和水生態環境保護領域，具體涉及一種無徑流資料地區內陸湖泊水位變化模擬預測方法。

背景技術

我國湖泊數量多、分布廣、類型全，面積在1.0km²以上的自然湖泊2693個，總面積81414.6km²，約占全國國土面積的0.9％。

湖泊是氣候和環境變化的敏感指示器，是揭示全球氣候變化和區域響應的重要信息載體。湖泊水位變化的研究是湖泊水文學的基礎，其變化與區域降雨、氣溫、蒸發、濕度及人類活動等因素息息相關，長時間序列水位可反映區域氣候變化及人類活動對湖泊的影響。

湖泊水位一般通過水文站點實測的方式獲取。這種方式需要一定的經濟和人力支持，地域偏遠、人煙稀少的內陸湖泊，常規的水文觀測方法無法提供有效、持續的水位觀測值，長時間序列的湖泊水位數據較難獲取，這為研究湖泊水位變化帶來了一定的困難。近年來，有學者通過雷達、光學等多源衛星獲取湖泊水位和面積數據，研究湖泊演化特征，解決了無資料地區湖泊水文特征參數的獲取問題。但此種方法存在以下不足：

(1)一般針對特征年份，無法獲取長系列湖泊水位和面積演變數據；

(2)無法獲知區域地表徑流和地下水同湖泊之間的水量交換關系，不能有效判別湖泊水位和面積演化的原因；

(3)無法對未來湖泊水位和面積的演化趨勢開展科學預測。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提出一種無徑流資料地區內陸湖泊水位變化模擬預測方法。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

一種無徑流資料地區內陸湖泊水位變化模擬預測方法，具體包括以下步驟：

S1、采集無徑流資料地區的氣象水文數據；

S2、根據步驟S1得到的氣象水文數據標定內陸湖泊庫容曲線；

S3、結合步驟S1得到的氣象水文數據與數字高程模型建立湖泊徑流模擬數據庫，構建內陸湖泊流域分布式水文模型；

S4、對步驟S3得到的內陸湖泊流域分布式水文模型進行率定和驗證，得到優化后的內陸湖泊流域分布式水文模型；

S5、根據步驟S4得到的優化后的內陸湖泊流域分布式水文模型，模擬不同情景下流域匯流入湖的長系列徑流結果，并結合步驟S1得到的氣象水文數據，構建內陸湖泊水量平衡模型；

S6、根據步驟S1得到的氣象水文數據，預測未來流域經濟社會發展水平，采用定額法計算得到規劃水平年支撐流域不同發展水平的耗用水量；

S7、根據步驟S5中模擬的不同情景下流域匯流入湖的長系列徑流結果和步驟S6預測的規劃水平年支撐流域不同發展水平的耗用水量，通過步驟S5得到的內陸湖泊水量平衡模型預測未來湖泊容積和水位演化趨勢。

該方案的有益效果為：