[发明专利]一种定量建立流域演化弹性系数的方法

权利要求书

1.一种定量建立流域演化弹性系数模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、确定流域演化指标数据，并搜集流域演化指标数据；

S2、对流域演化指标数据进行标准化；

S3、处理所述标准化的流域演化指标数据以获得流域演化的压力指标和流域演化的应变指标；

S4、处理所述流域演化的压力指标和流域演化的应变指标，生成流域的压力应变图；

S5、根据步骤S1～S4建立流域演化弹性系数模型；

所述流域演化指标数据包括流域的径流量数据、农业用水数据、农业灌溉面积数据、农业用水效益数据以及生态流量数据；

所述处理所述标准化的流域演化指标数据以获得流域演化的压力指标；更具体为：通过流域的农业用水数据和农业灌溉面积数据两种数据的其中一种数据、径流量数据获得流域演化的压力指标，所述流域演化的压力指标通过以下方式获得：

Stress(t)＝S₁(t)·EXP[S₂(t)]         (2)

其中，Stress(t)表示t时段内流域演化的压力指标，即流域面临的压力；S₁(t)表示由于流域用水量增长造成的流域治理的压力，由流域农业用水数据或者农业灌溉面积数据进行表示；S₂(t)表示由于干旱或者径流量减少造成的流域治理的压力；EXP[]表示以自然常数e为底的指数函数；

所述处理所述标准化的流域演化指标数据以获得流域演化的应变指标，更具体为：通过流域的农业用水效益数据获得流域演化的应变指标，所述流域演化的应变指标的获得方式为：

Strain(t)＝Benefit(t)/WU(t)             (4)

其中，Strain(t)表示t时段内流域在干旱和用水量增长情况下所做出的应变；Benefit(t)表示t时段内农业用水效益数据；WU(t)表示t时段内农业用水数据；

步骤S4具体为：处理流域演化的压力指标和流域演化的应变指标获得流域演化的弹性系数以及生成流域的压力-应变图；所述流域演化的弹性系数的获得方式为：

k(t)＝Strain(t)/Stress(t)       (5)

其中，k(t)表示t时段内的流域演化的弹性系数，Stress(t)表示流域演化的压力指标；

所述干旱或者径流量减少造成的流域治理压力的数量据通过以下方式获得：

其中，Inf(t)表示流域t时段内的径流量数据；Dry表示干旱阈值，取多年平均径流量；

所述流域的压力-应变图包括压力指标随着应变指标增加而上升的弹性加载阶段、压力指标增加不明显或者不变而应变指标增加的屈服阶段和压力指标随着应变指标增加而下降的塑性变形阶段；弹性加载阶段的曲线斜率为流域的平均弹性系数；

步骤S5具体包括以下步骤：根据步骤S1～S4建立获取过去一段时间内每一年的流域演化的弹性系数以及生成流域的压力-应变图，形成流域演化弹性系数模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S2更具体为：流域演化指标数据按以下准则进行标准化：

其中，x′表示标准化后流域演化指标数据；x表示原始流域演化指标数据；x_max和x_min分别表示该指标x在所有时段内的最大值和最小值。