[发明专利]一种顾及微地形和水系拓扑关系的大坝上游汇水量估计方法

权利要求书

1.一种顾及微地形和水系拓扑关系的大坝上游汇水量估计方法，其特征在于，包括：

步骤S1，基于北斗数据反演对流层关键参量辅助WRF进行栅格单元降雨估计；

步骤S2，栅格单元产水量估计；

步骤S3，基于产水量模型计算汇水损失率γ和汇流贡献量η；

步骤S4，基于微地形和水系拓扑关系的构建进行流域汇水分析；

步骤S5，大坝上游汇水量预报。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，基于北斗数据反演的对流层关键参量包括天顶对流层延迟ZTD和大气可降水量PWV。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，栅格单元产水量估计的算法为：

式中，Y_x、AET_x和R_x分别为栅格单元x的产水量、实际蒸散量和降水量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述栅格单元产水量估计的算法中，的计算公式为：

式中，R_x和ω_x分别表示Budyko干燥指数和土壤性质参数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，R_x和ω_x的计算公式为：

式中，k_x和AWC_x分别表示栅格单元x的植被蒸散系数和土壤有效含水量；ET₀表示潜在蒸散量；z表示降雨深度和降雨时间分布的经验常数。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，计算汇水损失率γ和汇流贡献量η的方法为：

式中，κ表示质量控制系数，由大坝历史汇水数据调整；Y_mi和Y_ri分别是第i年的产水模型值和实际汇水量；表示第j条支流在第i年的产水模型值，η_j表示第j条支流的汇流贡献量。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，微地形包括高程、坡度、坡向、起伏度、粗糙度和河网信息，根据微地形数据归分每个栅格单元的汇入河段后记录各河段汇聚的汇水区域。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，水系拓扑包括流域识别码、起始节点、终止节点、汇入河段、流出河段和子流域代码6个字段，水系拓扑关系的构建方法为：

以河段为要素建立矢量流域水文网络，提取属性并记录径流节点、河段和流域边界等水系特征；

根据河段的汇入和流出信息，实现河段在上、下游的有限延伸。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S5中，大坝上游汇水量预报的计算公式为：

式中，Y_m表示基于步骤S1降雨估计得到的产水模型值，Y_r是大坝上游正常天气情况下的汇水量，Y表示预报的大坝上游汇水量。