[发明专利]耦合不同时空尺度模型的流域侵蚀产沙量预测方法

权利要求书

1.耦合不同时空尺度模型的流域侵蚀产沙量预测方法，其特征在于，包括：

步骤1、根据待预测流域W的DEM地形数据和遥感影像，将待预测流域划分为m个子流域；

步骤2、统计每年各子流域的降雨场次n，n为自然数；

步骤3、根据分布式产沙机理模型计算每个子流域每次降雨后的侵蚀产沙量及其空间分布，并根据所述每个子流域每次降雨后的侵蚀产沙量及其空间分布，更新每个子流域的DEM数据，直至每年最后一次降雨计算结束，得到更新后的待预测流域的DEM数据，具体为：根据DEM地形数据的分辨率，对每个子流域进行空间离散，将每个子流域划分为多个网格单元；根据每个子流域的格网坡度和遥感影像，将每个子流域划分为梁峁坡地貌单元、沟谷坡地貌单元和沟槽地貌单元；根据每个子流域中梁峁坡地貌单元的产沙量、沟谷坡地貌单元的产沙量和沟槽地貌单元的产沙量，确定每个子流域的侵蚀产沙量以及侵蚀产沙量在子流域上的空间分布情况；将每一网格单元的侵蚀产沙量/沉积量换算为侵蚀/沉积高度，以此参数更新子流域DEM数据；进而应用更新后的地形数据继续进行下一场次降水计算，直到完成该年度全部场次降水计算，获得场 次降水计算更新后的子流域DEM；其中：

梁峁坡地貌单元的产沙量、沟谷坡地貌单元的产沙量、沟槽地貌单元的产沙量和每个子流域的产沙量分别根据式(7)、式(8)、式(9)和式(10)确定：

E_子流域＝E_r+E_g+E_c (10)

其中，γ_s、γ_m分别为泥沙密实干容重和浑水容重；d为泥沙粒径；f为摩擦系数；为泥沙休止角；h₁为梁峁坡水深；J₁为梁峁坡比降；α₁为梁峁坡坡度；V₁为梁峁坡水流平均速度；A_r是无量纲系数；b_r为梁峁坡宽度；h₂为沟谷坡水深；J₂为沟谷坡比降；α₂为沟谷坡坡度；V₂为沟谷坡水流平均速度；A_g是无量纲系数；h₃为沟槽水深；J₃为沟槽比降；V₃为沟槽水流平均流速；ω为泥沙颗粒群体沉速；U_*为摩阻流速，κ为卡门常数；e₃为沟槽发生冲刷的能量系数；C为无量纲系数；沟槽宽度B₀；

步骤4、根据更新后的待预测流域的DEM数据，计算第l个子流域W_l的坡度坡长因子LS_l，并且根据第l个子流域W_l的降雨侵蚀力因子R_l、土壤可蚀性因子K_l、植被因子C_l、工程措施因子E_l、耕作措施因子T_l和沟蚀系数因子G_l，计算子流域W_l的年侵蚀产沙量f(W_l)，l＝1，2，3…m；

步骤5、计算所有子流域的年侵蚀产沙量之和，作为待预测流域W的年侵蚀产沙量。