[發(fā)明專利]一種適用于混合產(chǎn)流區(qū)的陸面水文模式的建立方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110828704.8
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113283126B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉佳;李傳哲;王維
• 申請（專利權(quán)）人: 中國水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G01C13/00
• 代理公司: 北京馳納智財知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11367
• 代理人: 馬棟敏

1.一種適用于混合產(chǎn)流區(qū)的陸面水文模式的建立方法，包括以下步驟：

步驟1：采用雙預(yù)熱方式開展數(shù)值大氣模式WRF模擬和/或預(yù)報,獲得氣象驅(qū)動場；

步驟2：構(gòu)建WRF-Hydro-DQH陸面水文模式產(chǎn)流模塊；通過對混合產(chǎn)流區(qū)多年的歷史雨洪資料的測算，采用了考慮前期土壤濕度反映下滲能力的下滲方程替換模式原描述：

其中，f為單位時段下滲量，p為對應(yīng)時間步長的降雨強(qiáng)度，FM為流域內(nèi)最大點(diǎn)的土壤下滲能力，n為下滲分布曲線的指數(shù)，u為表層土濕控制系數(shù)，S_m為流域表層的土壤濕度，f_c為穩(wěn)定下滲率；

基于地形指數(shù)的空間下滲能力方程提供流域指定分辨率的網(wǎng)格最大下滲能力F_m，具體方程為

其中，F_i為對應(yīng)網(wǎng)格i的土壤下滲能力，FM為流域內(nèi)最大點(diǎn)的土壤下滲能力，λ為尺度修正系數(shù)，T_i為第i個網(wǎng)格點(diǎn)的地形指數(shù)，TI_min為流域地形指數(shù)的最小值，γ為形狀修正系數(shù)，B為蓄水曲線系數(shù)，N為下滲分布曲線指數(shù)；

步驟3：構(gòu)建WRF-Hydro-DQH陸面水文模式匯流模塊；匯流模塊在馬斯京根-康吉洪水演算中增加隨流速變化改變的河道滲漏損失模塊，設(shè)定WRF-Hydro中的河段假定為梯形且沿整個河段的高度H恒定，通過將河道體積除以河段長度來計算過水面積S，公式為：

其中，B_W為河道寬度，W_S為高度H和河道坡度C_hslp的比值，C_hslp為需要設(shè)置的河道參數(shù)；

所述步驟3還包括在低流速期間對河道截面濕周P_s進(jìn)行修正，修正后濕周P_e的計算公式為：

其中，b=0.15，

所述河道截面濕周P_s的計算公式為：

所述步驟3還包括根據(jù)所述修正后濕周P_e推導(dǎo)出的考慮下滲損失的MC方程，表示為：

其中，為第n+1個河道斷面的第j+1個時段的河道流量，C₀、C₁、C₂為河道的演算系數(shù)，為第n個河道斷面的第j個時段的河道流量，為第n+1個河道斷面的第j個時段的河道流量，為第n個河道斷面的第j+1個時段的河道流量，qdt代表對應(yīng)積分時刻的流量，D反映流入河道的流量對河道蓄水的影響，C_hl為河道損失量，，l為河道滲漏損失系數(shù)，D_ksdt為水力傳導(dǎo)系數(shù)，d_x為對應(yīng)河道長度

步驟4：編譯運(yùn)行WRF-Hydro-DQH陸面水文模式；

步驟5：調(diào)整校正所述WRF-Hydro-DQH陸面水文模式的參數(shù)；

步驟6：進(jìn)行所述數(shù)值大氣模式WRF與校正后的所述WRF-Hydro-DQH陸面水文模式在混合產(chǎn)流區(qū)的水文變量耦合模擬和/或預(yù)報；

所述WRF-Hydro-DQH是指改進(jìn)WRF-Hydro產(chǎn)匯流結(jié)構(gòu)后適用于混合產(chǎn)流區(qū)的陸面水文模式。