[发明专利]一种用于率定水文模型的方法

权利要求书

1.一种用于率定水文模型的方法，其特征在于，所述方法包括：

获得与原始水文模型相关的模型输入实测数据，其中，所述原始水文模型的输出包括河道流量；

根据实测河道横断面形状信息和明渠河道流量估算模型构建河道流量-河流水面宽度水力学模型，其中，在所述水力学模型中，所述实测河道横断面形状被分解为上下叠加的多个等腰梯形，并且其中，所述水力学模型的输入包括河道流量，所述水力学模型的输出包括河流水面宽度，所述水力学模型的参数包括所述明渠河道流量估算模型的参数；

将所述原始水文模型与所述水力学模型相结合，构建集成水文模型，所述集成水文模型的输入包括所述原始水文模型的输入，所述集成水文模型的输出包括所述原始水文模型的输出和所述水力学模型的输出，所述集成水文模型的参数包括所述原始水文模型的参数和所述水力学模型的参数；

根据所述集成水文模型的参数的理论取值范围，生成所述集成水文模型的多个随机参数组；

根据所述模型输入实测数据、河流水面宽度的遥感观测值和所述多个随机参数组对所述集成水文模型进行率定，从所述多个随机参数组中确定选定参数组，以便获得经率定的集成水文模型，

其中，所述明渠河道流量估算模型包括曼宁公式，

根据实测河道横断面形状信息和明渠河道流量估算模型构建河道流量-河流水面宽度水力学模型包括：

根据所述实测河道横断面形状信息获得过水断面面积与河流水面宽度的关系以及水力半径与河流水面宽度的关系；

将所述过水断面面积与河流水面宽度的关系以及所述水力半径与河流水面宽度的关系代入所述曼宁公式，获得经变换的曼宁公式；

通过所述经变换的曼宁公式的反函数构建所述水力学模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原始水文模型的输出还包括蒸散发值，并且，所述方法还包括：

利用蒸散发遥感观测数据和所述选定参数组进一步对所述集成水文模型进行率定，从所述选定参数组中确定优选参数组，以便获得所述经率定的集成水文模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述经变换的曼宁公式如下：

其中，Q表示河道流量，W_e表示遥感观测的河流水面宽度，g表示所述水力半径与河流水面宽度的关系，k表示所述过水断面面积与河流水面宽度的关系，n表示曼宁粗糙系数，S表示河道坡度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据以下公式获得所述过水断面面积与河流水面宽度的关系：

其中，A表示过水断面面积，A₁至A_n-1表示从所述实测河道横断面形状信息中提取的所述多个等腰梯形中每个等腰梯形的面积，W_e表示遥感观测的河流水面宽度，W₀表示从所述实测河道横断面形状信息中提取的河流断面底边对应的河宽，W₁至W_n表示从所述实测河道横断面形状信息中提取的所述多个等腰梯形中每个等腰梯形顶边宽度，H表示与W_e对应的水位，H₁至H_n-1表示根据所述实测河道横断面形状信息获得的每个等腰梯形顶边对应的高程，a_i(i＝1,2,3,…,n)表示每个等腰梯形中W_e与H关系的相关系数。