[發明專利]一種適用于混合產流區的陸面水文模式的建立方法

有效

• 申請號: 202110828704.8
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113283126B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 劉佳;李傳哲;王維
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 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權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 馬棟敏

1.一種適用于混合產流區的陸面水文模式的建立方法，包括以下步驟：

步驟1：采用雙預熱方式開展數值大氣模式WRF模擬和/或預報,獲得氣象驅動場；

步驟2：構建WRF-Hydro-DQH陸面水文模式產流模塊；通過對混合產流區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為對應時間步長的降雨強度，FM為流域內最大點的土壤下滲能力，n為下滲分布曲線的指數，u為表層土濕控制系數，S_m為流域表層的土壤濕度，f_c為穩定下滲率；

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

其中，F_i為對應網格i的土壤下滲能力，FM為流域內最大點的土壤下滲能力，λ為尺度修正系數，T_i為第i個網格點的地形指數，TI_min為流域地形指數的最小值，γ為形狀修正系數，B為蓄水曲線系數，N為下滲分布曲線指數；

步驟3：構建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為需要設置的河道參數；

所述步驟3還包括在低流速期間對河道截面濕周P_s進行修正，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還包括根據所述修正后濕周P_e推導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，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，D_ksdt為水力傳導系數，d_x為對應河道長度

步驟4：編譯運行WRF-Hydro-DQH陸面水文模式；

步驟5：調整校正所述WRF-Hydro-DQH陸面水文模式的參數；

步驟6：進行所述數值大氣模式WRF與校正后的所述WRF-Hydro-DQH陸面水文模式在混合產流區的水文變量耦合模擬和/或預報；

所述WRF-Hydro-DQH是指改進WRF-Hydro產匯流結構后適用于混合產流區的陸面水文模式。