[发明专利]水库群调蓄下多阻断二维扩散波方程的水文模型汇流方法

权利要求书

1.一种水库群调蓄下多阻断二维扩散波方程的水文模型汇流方法，其特征在于，该方法包括：

(1)采集研究区域内大型水库的库容、经纬度坐标、矢量河网文件和调度规则资料，建立格点坐标，确定大型水库的调度规则、调蓄节点以及上游的集水区范围；采集研究区域内小型水库的库容、经纬度坐标，建立格点坐标，确定小型水库的调度规则和调蓄节点；

(2)根据大型水库的调度规则和调蓄节点计算水库蓄水量变化导致水库上游网格相应水面高程的变化，并构建水库上游网格的二维扩散波方程组；

(3)根据大型水库的调蓄节点确定水库入流量，利用大型水库的调度规则计算水库的下泄流量，其中，调度规则采用所收集的实际调度规则或概化得到的概念性调度规则，并构建水库下游网格的二维扩散波方程组；

(4)根据小型水库的调蓄节点确定水库入流量，利用大型水库的调度规则计算小型水库对径流的调蓄作用，并将其概化为其所在网格的源汇项，其中，调度规则采用所收集的实际调度规则或概化得到的概念性调度规则，并构建小型水库所在网格的二维扩散波方程组；

(5)对步骤(2)至步骤(4)中的方程组进行流域汇流演算，得到最终汇流成果；

步骤(2)中，水库蓄水量变化导致水库上游网格相应水面高程的变化，表示为：

其中，O为大型水库出流量，I为水库入流量，A_w为上游网格水面面积，dt为时间步长；

步骤(2)中，构建水库上游网格的二维扩散波方程组，即：

其中，H′为水库调蓄下的上游网格水面高程，H′＝H+ΔH，u、v分别为x、y方向上的流速，H为天然情形下的上游网格水面高程，为水库调蓄下的上游网格水面高程在时间方向上的偏导数，为水库调蓄下的上游网格水面高程在x方向上的偏导数，为水库调蓄下的上游网格水面高程在y方向上的偏导数，D为上游网格水深，g为重力加速度，K为流量模数；

步骤(3)中，构建水库下游网格的二维扩散波方程组，表示为：

其中，V_x、V_y分别为大型水库泄流在x、y方向上的流速，u、v分别为x、y方向上的流速，A_w为下游网格水面面积，h为天然情形下的下游网格水面高程，为天然情形下的下游网格水面高程在时间方向上的偏导数，为天然情形下的下游网格水面高程在x方向上的偏导数，为天然情形下的下游网格水面高程在y方向上的偏导数，D为下游网格水深，g为重力加速度，K为流量模数，O为大型水库出流量。

2.根据权利要求1所述的水库群调蓄下多阻断二维扩散波方程的水文模型汇流方法，其特征在于，步骤(4)中，根据小型水库的调蓄节点和调度规则，计算小型水库对径流的调蓄作用，并将其概化为其所在网格的源汇项，表示为：

其中，S为水库调蓄引起的源汇项，O'为小型水库的出流量，I'为小型水库的入流量，A'_w为小型水库网格水面面积。

3.根据权利要求1所述的水库群调蓄下多阻断二维扩散波方程的水文模型汇流方法，其特征在于，步骤(4)中，构建小型水库所在网格的二维扩散波方程组，包括：

其中，H”为小型水库调蓄下的网格水面高程，为小型水库调蓄下的网格水面高程在时间方向上的偏导数，为小型水库调蓄下的网格水面高程在x方向上的偏导数，为小型水库调蓄下的网格水面高程在y方向上的偏导数；D'为小型水库所在网格的水深，g为重力加速度，K为流量模数，u'和v'分别为x、y方向上的流速,V'_x，V'_y分别为小型水库泄流在x、y方向上的流速，A为过水断面面积。