[发明专利]一种流域生态蓄水能力评估方法

说明书

本发明公开了一种流域生态蓄水能力评估方法，包括如下步骤：将流域进行有限元划分，生成流域内的多个子流域；采集多个子流域内气象及下垫面基本数据，并对数据进行处理；将数据进行分类处理，并剔除无用数据信息，将有用数据传输至分布式数据库中存储；根据多个子流域生成子流域模型，根据子流域模型和子流域数据生成分布式数据模型；根据分布式数据模型计算子流域范围的土壤水热状态，具体为：根据水分传递、热量传导理论，分别计算流域范围土壤温度、土壤液体水含量，获得土壤水含量比重。本发明能够多方面对子流域进行蓄水能力评估，能够通过各子流域的蓄水能力评估，得到整个流域流蓄水能力的测算，将有效地推动流域水文模型的科学发展。

技术领域

本发明涉及蓄水能力评估技术领域，尤其涉及一种流域生态蓄水能力评估方法。

背景技术

影响自然系统、生物系统、人类社会等方面的全球气候变化已经发生，并且还将加剧，它的任何走向都会对自然生态系统以及社会经济产生不可忽视的影响。在受到气候影响的各种环境系统中，高寒区生态系统是最敏感的区域之一，其活动过程正在深刻地影响着整个地球系统。高寒区水循环过程对人类经济活动及社会活动都有极其重要的影响，水循环活动造成的洪灾、旱灾以及水资源的分配不均给全世界造成了巨大损失。为了能够了解水循环的过程，进而通过科学手段尽量避免水旱灾害，水文学对水循环过程做出了很多深入研究。流域内的蓄水能力对水循环过程尤为重要，因此，需要设计一种流域生态蓄水能力评估方法，用于评估流域的蓄水能力，便于及时了解水循环的过程。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种流域生态蓄水能力评估方法。

本发明提出的一种流域生态蓄水能力评估方法，包括如下步骤：S1将流域进行有限元划分，生成流域内的多个子流域；

S2采集多个子流域内气象及下垫面基本数据，并对数据进行处理；

S3将数据进行分类处理，并剔除无用数据信息，将有用数据传输至分布式数据库中存储；

S4根据多个子流域生成子流域模型，根据子流域模型和子流域数据生成分布式数据模型；

S5根据分布式数据模型计算子流域范围的土壤水热状态，具体为：根据水分传递、热量传导理论，分别计算流域范围土壤温度、土壤液体水含量，获得土壤水含量比重；

S6流域范围的土壤水含量比重,定量表达流域内蓄水能力的时间分布，计算土壤涵蓄水能力指标；

S7计算每一阶段子流域内的土壤蓄水能力,按照从小到大的顺序排列，再根据流域范围面积比绘制各子流域离散化的涵蓄水能力累积分布曲线，从而得到子流域土壤涵蓄水能力的动态测算模型；

S8采集各子流域的水深，根据子流域土壤涵蓄水能力的动态测算模型，对应各子流域的蓄水能力关系，对流域涵蓄水能力进行测算。

优选的，所述步骤S1的有限元划分是依据流域下垫面属性及雨量站控制密度进行的，每个有限元内具有相同的下垫面属性，其中，一个有限元通过一个雨量站进行控制，一个雨量站控制不同属性的有限元，有限元面积集合等于流域面积。

优选的，所述有限元划分是依据流域河网结构进行的，根据流域河网汇流特性按河流分叉划分汇流节点，形成多个子流域。

优选的，所述步骤S8对每个子流域进行产流计算，根据产流计算结果对每个子流域进行汇流计算，对每个子流域输出流量过程进行河网演进叠加计算，最终得到子流域断面含水量。

优选的，所述步骤S4流域涵蓄水能力为可变动的，当改变了土壤涵蓄水能力时，通过水深与蓄水容量关系对应修正蓄水容量参数。

优选的，所述步骤S2采集多个子流域内气象及下垫面基本数据包括：气象数据采集、地理数据采集、计算土壤信息。