[發(fā)明專(zhuān)利]一種考慮枯落物的流域水文模擬方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210901446.6
• 申請(qǐng)日: 2022-07-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115169149A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉姍姍;聶漢江;呂錫芝;秦天玲;嚴(yán)昇;田子昊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)水利水電科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/20
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/20;G06F17/11;G01B21/30;G01N5/02;G01D21/02;G06F113/08
• 代理公司: 北京正華智誠(chéng)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 11870
• 代理人: 劉方正

1.一種考慮枯落物的流域水文模擬方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、構(gòu)建枯落物水文特征數(shù)據(jù)集；

S2、根據(jù)枯落物水文特征數(shù)據(jù)集，利用流域水文模型對(duì)流域水文進(jìn)行模擬。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮枯落物的流域水文模擬方法，其特征在于，所述步驟S1包括以下步驟：

S101、構(gòu)建枯落物特征與植被覆蓋類(lèi)型、覆蓋度以及葉面積指數(shù)的參數(shù)集；

S102、采集具有不同特征的枯落物，并構(gòu)建不同枯落物截持水特性方程IL；

S103、利用鏈條法測(cè)量地表糙度，并構(gòu)建不同枯落物對(duì)地表糙度的影響方程r_s；

S104、根據(jù)參數(shù)集、不同枯落物截持水特性方程IL和影響方程r_s，完成對(duì)枯落物水文特征數(shù)據(jù)集的構(gòu)建。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的考慮枯落物的流域水文模擬方法，其特征在于，所述步驟S102包括以下步驟：

S1021、采集具有不同特征的枯落物，并測(cè)量其厚度、蓄積量、容重和初始含水量；

S1022、根據(jù)測(cè)量的結(jié)果，將具有不同特征的枯落物裝入枯落物框，置于初始采集的地方，觀測(cè)不同場(chǎng)次降雨枯落物的重量變化，得到截持水量；

S1023、基于得到的截持水量，向枯落物上淋水，待枯落物重量不再變化后，稱(chēng)重獲取枯落物最大截持水量；

S1024、根據(jù)枯落物最大截持水量，通過(guò)原位觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，建立枯落物特征與吸持水量的擬合關(guān)系，得到不同枯落物截持水特性方程IL。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的考慮枯落物的流域水文模擬方法，其特征在于，所述步驟S103包括以下步驟：

S1031、采用鏈條法測(cè)量有枯落物覆蓋地表糙度；

S1032、清除枯落物后，利用鏈條法測(cè)量無(wú)枯落物覆蓋地表糙度；

S1033、在樣地中按照S形取樣法確定4個(gè)樣方，測(cè)量枯落物的特征；

S1034、根據(jù)測(cè)量的枯落物特征，建立枯落物特征與地表糙度的擬合關(guān)系，得到不同枯落物對(duì)地表糙度的影響方程r_s。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的考慮枯落物的流域水文模擬方法，其特征在于，所述步驟S2包括以下步驟：

S201、在流域水文模型中增加遙感數(shù)據(jù)的輸入，并根據(jù)步驟S101得到的參數(shù)集，獲取不同枯落物特征；

S202、利用不同枯落物截持水特性方程IL，在流域水文模型中坡面產(chǎn)流中增加枯落物截持水量的計(jì)算；

S203、在流域水文模型坡面匯流中增加枯落物覆蓋后的地表糙度修正，其中，所述地表糙度修正的修正方程為影響方程r_s；

S204、根據(jù)步驟S201獲取的不同枯落物特征，利用增加枯落物截持水量計(jì)算和地表糙度修正的流域水文模型對(duì)流域水文進(jìn)行模擬。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的考慮枯落物的流域水文模擬方法，其特征在于，所述步驟S202包括以下步驟：

S2021、在流域水文模型中坡面產(chǎn)流中，計(jì)算枯落物最大截留水量：

IL_max＝(W_lm-W_l0)v_wt_hk

其中，IL_max表示枯落物最大截留水量(單位為mm)，W_l0和W_lm分別表示枯落物初始含水量(單位為kg/kg)和最大含水量(單位為kg/kg)，v_w表示枯落物容重(單位為kg/m³)，t_hk表示枯落物厚度(單位為m)；

S2022、根據(jù)枯落物最大截留水量，利用不同枯落物截持水特性方程IL，計(jì)算枯落物截持水量：

其中，IL表示枯落物截持水量(單位為mm)，M_l表示枯落物單位面積蓄積量(單位為kg/m²)，P_G表示降落到枯落物上的水量(單位mm)，a和b均表示枯落物截持水參數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的考慮枯落物的流域水文模擬方法，其特征在于，所述步驟S203中影響方程r_s的表達(dá)式如下：

r_s＝c₁r_b+c₂t_hk+c₃M_l+c₄

其中，r_s表示有枯落物覆蓋時(shí)地表糙度，r_b表示無(wú)枯落物覆蓋時(shí)地表糙度，c₁、c₂、c₃和c₄均表示枯落物影響方程系數(shù)。