[发明专利]一种适用于干旱岩溶缺数据地区的水文频率计算方法

权利要求书

1.一种适用于干旱岩溶缺数据地区的水文频率计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1)观测并判定研究区待测河水流域周围的补水岩层是否为岩溶地质；

S2)若待测河水流域周围的补水岩层为岩溶地质，则对待测河水流域的流量进行持续观测，对待测河水流域的流量进行持续观测的时间应当至少包括一个年度的时间且跨越前后两个年度的枯季起始时间点，根据观测得到的流量数据判定补水岩层是否可构成“岩溶地下水库”，所述“岩溶地下水库”的判定条件为：若在枯季开始时，即雨季结束时待测河水流域的流量能达到稳定的最大值，则代表待测河水流域周围的补水岩层的蓄水量是一个定值，则满足“岩溶地下水库”条件；

S3)若待测河水流域周围的补水岩层满足“岩溶地下水库”条件，则可用待测河水流域在枯季持续期间的流量变化过程来反应“岩溶地下水库”在枯季的退水过程，进行如下的步骤3.1与步骤3.2：

S3.1)建立研究区枯季持续时间频率模型：根据研究区以往若干年的SPI数据，计算并确定研究区若干年的枯季持续时间，根据研究区若干年的枯季持续时间构建研究区枯季持续时间频率模型，其中，每一年的枯季持续时间计算方法具体为：计算研究区的日SPI值，分析SPI值突变点，以SPI值突变点作为枯季起止时间点，枯季起始时间点与枯季终止时间点之间的时间段即为当年的枯季持续时间；枯季持续时间频率模型的建立具体为：根据研究区若干年的枯季持续时间序列计算经验频率，得到枯季持续时间与频率的关系，所述若干年包括当年及当年以前的N年，所述N大于或等于20；

S3.2)确定“岩溶地下水库”退水流量与退水时间的关系，以式1的地下水退水公式作为“岩溶地下水库”退水流量与时间的关系式：

式1中：Q(0)为初始地下水流量，即对应步骤S3.1算得的当年枯季开始时在步骤S2实测的退水流量，Q(t)为枯季开始后的t时刻的地下水流量，即对应步骤S3.1算得的当年枯季持续至t时刻在步骤S2实测的退水流量，K_g为地下水退水参数，根据当年的退水流量实测数据与当年的枯季持续时间数据计算K_g值，将K_g值返回给式1，即得到“岩溶地下水库”退水流量与时间的关系；

S4)确定保证率来水量：利用研究区枯季持续时间频率模型和“岩溶地下水库”枯季退水过程确定研究区对应保证率的来水量：利用步骤S3.1得到的枯季持续时间和频率的关系、步骤S3.2得到的退水时间和流量的关系，基于退水时间即为枯季持续时间这一特点，可得到频率和流量的关系，即得到对应某一保证率的来水量。

2.根据权利要求1所述的一种适用于干旱岩溶缺数据地区的水文频率计算方法，其特征在于，所述步骤S1中，观测并判定研究区是否为岩溶地质的方法包括：通过遥感影像观测研究区地表的洼地或水泡的数量与规模是否随雨枯季交替而产生的重复变化，结合地史文献资料对研究区进行实地勘测调查，包括对研究区地质条件、水文特性的考察验证。

3.根据权利要求2所述的一种适用于干旱岩溶缺数据地区的水文频率计算方法，其特征在于，对研究区地质条件、水文特性的考察验证包括对研究区河流水系分布、流向，泉点的空间分布进行观测与调查。

4.根据权利要求1所述的一种适用于干旱岩溶缺数据地区的水文频率计算方法，其特征在于，所述待测河水流域包括所述“岩溶地下水库”的全部排水通道或者所述待测河水流域为所述“岩溶地下水库”的若干排水通道中的一条。