[发明专利]一种基于等容瞬时单位线的水文预报方法及系统

权利要求书

1.一种基于等容瞬时单位线的水文预报方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据霍顿产流原理，计算每个等容微元的地表产流量和地下产流量；其中，所述等容微元为在整个流域中蓄水容量相等的单元；

S2：基于Copula函数构造蓄水容量与汇流时间的联合分布函数，计算汇流时间依蓄水容量的条件概率密度，从而得到等容瞬时单位线；其中，所述等容瞬时单位线为所述等容微元面积上的瞬时单位线；

S3：采用所述等容瞬时单位线进行等容微元地表产流量的汇流计算；采用滞后演算法进行地下产流量的汇流计算，并与地表径流过程叠加，从而得到流域出口断面的流量过程。

2.如权利要求1所述的基于等容瞬时单位线的水文预报方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S11：按最大蓄水容量S_max将流域离散为m个不同的等容微元，则每个等容微元D_j(j＝1,…,m)的蓄水容量

S12：每个等容微元t+1时段的土壤含水量W_j,t+1＝W_j,t+min(i_t,f_j,t)Δt-E_j,t，其中，W_j,t为t时段的土壤含水量，i_t为t时段的降雨强度，Δt为时段长度；f_j,t为t时段的下渗能力，且f_c为稳定下渗率，β为土壤下渗系数；E_j,t为t时段的蒸散发量，且E_m为蒸发能力；

S13：当W_j,t＝S_j且W_j+1,t＜S_j+1时，j＝L(1≤L≤m)，即蓄水容量小于等于S_L的面积上已经蓄满，此时，

等容微元D_j(j＝1,…,L)产生的地表产流量为：

等容微元D_j(j＝1,…,L)产生的地下产流量为：

此时，蓄水容量大于S_L的面积上未蓄满，等容微元D_j(j＝L+1,…,m)产生的地表产流量为：

等容微元D_j(j＝L+1,…,m)产生的地下产流量为0；

其中，f_S(S_j)为第j个等容微元的蓄水容量密度。

3.如权利要求2所述的基于等容瞬时单位线的水文预报方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S21：采用Copula函数构造汇流时间和蓄水容量的联合分布函数：

F_T,S(t,s)＝C(F_T(t),F_S(s),θ)

其中，C(u,v)为Copula函数，u＝F_T(t)、v＝F_S(s)分别为汇流时间T和蓄水容量S的边缘分布，θ为Copula参数；

S22：计算所述汇流时间依蓄水容量的条件概率密度函数，从而得到等容瞬时单位线：

f_T|S(t,s)＝c(F_T(t),F_S(s),θ)f_T(t)

其中，c为Copula函数的概率密度，f_T(t)为汇流时间T的概率密度函数。