[发明专利]一种定量建立流域演化弹性系数的方法

说明书

本发明提出了一种定量建立流域演化弹性系数模型的方法，该方法通过识别流域的生态与社会经济系统吸收外部扰动并恢复到原有状态的能力，确定流域演化的弹性，并逐年计算流域演化的弹性系数。本发明的方法克服了流域治理弹性评价中定量化方法不足的缺点，避免了流域长历史序列逐年弹性系数计算中数据获取困难、计算方法复杂以及计算量大的问题。与目前常用的方法相比，指标数据容易获取、物理意义更加清晰、计算流程更加简单，可更方便的计算流域治理弹性的逐年变化过程，理论意义明确，操作简单易行，容易在实际流域管理中应用。

技术领域

发明涉及水文水资源领域，具体涉及一种定量建立流域演化弹性系数的方法。

背景技术

随着经济社会发展和气候变化，水资源短缺在全球已开始显现。人们越来越认识到水资源管理问题是造成人类水危机的关键因素。许多传统管理方式不能有效地管理水资源，亟需进行改革和创新。流域治理的弹性，是近年来流域管理改革创新的热点，通过增加流域在变化环境下的弹性，提高可持续发展能力。

弹性的概念来自于物理学中的胡克定律，描述物体在压力或拉力下变形并恢复到原有形态的能力，通过应力与应变的商进行计算。单位数量应变下所能承受的应力越大，物体的弹性越大。将这一概念应用到流域演变的领域，近年来出现了流域治理弹性概念和计算方法。但是，大多数方法仅给出了流域弹性的定性描述，缺少定量化的评价指标，少数定量化的评价方法所采用的指标数据难以获取、物理意义不明确、计算量大，难以应用于长序列数据的定量评价，难以给出流域历史上每年的弹性变化。

发明内容

为解决上述背景技术中流域弹性定量化的评价指标数据难以获取、物理意义不明确、计算量大、难以应用于长序列数据的定量评价和难以给出流域历史上每年的弹性变化的缺点，本发明提供一种定量建立流域演化弹性系数的方法，该方法弥补了现有方法中流域弹性评价定量化程度不足的缺点，给出了简单易行的计算指标和计算流程，并且在进行不同流域治理弹性系数的比较方面，提供了定量的数据，实用性较强。

为实现上述目的，本发明提供一种定量建立流域演化弹性系数的方法，其技术方案为：

一种定量建立流域演化弹性系数模型的方法，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。

进一步地，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。

进一步地，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

进一步地，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：

Stess(t)＝S₁(t)·EXP[S₂(t)]  (2)