[发明专利]一种边坡水文过程模拟方法

权利要求书

1.一种边坡水文过程模拟方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤一：接收目标区域的基础数据，所述基础数据包括边坡单元格空间结构信息、数字高程数据、边坡区域的土壤数据、边坡植被数据和气象数据；

步骤二：将每个边坡单元格记为一个独立的模型计算单元，并根据高程数据与单元格的相互位置关系，设置计算单元间的上下游连接关系；

步骤三：计算每个边坡单元格的植被层、地表层、不饱和土壤层和饱和土壤层之间的水分交互过程；

步骤四：计算边坡单元格的顶部蓄水及单元格之间的溢流过程；

步骤五：根据土壤湿度监测数据对模型参数进行校正，得到最终的边坡土壤湿度的时间序列。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一中边坡单元格空间结构信息包括边坡的工程设计施工图或者工程测量图；边坡土壤数据包含边坡的土壤类型、土壤孔隙度、土壤饱和导水率和土壤墒情；边坡植被数据主要包括植被类型与植被叶面积指数结果。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤二中每一个边坡单元格都是一个模型计算单元，在边坡中同一高程水平方向上的相邻两个边坡单元格间不存在侧向的水量与水质的交互，仅在边坡中垂直方向上的单元格存在纵向的上下游连接关系，高程高的单元格为相邻高程低的单元格的上游，高程最低的单元格连接边坡底部的排水渠。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤三中计算每个边坡单元格的植被层、地表层、不饱和土壤层和饱和土壤层之间的水分交互过程，具体包括计算每个单元格内的降雨截流过程、叶面和土壤表层蒸散发过程、植被蒸腾作用过程、地表水下渗过程、不饱和层变化过程以及下渗过程、植被提取水分过程，最后得到单元格内的土壤湿度变化过程的时间序列。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤四中计算边坡单元格的顶部蓄水及单元格之间的溢流过程，具体包括以单元格顶部的空气层作为蓄滞空间，在空气层蓄满水之后，以动力波或者扩散波的形式从上游单元格向下游单元格溢流，进入下游单元格的蓄滞空间，依此类推，直至到达边坡的底部排水渠。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤五中根据土壤湿度监测数据对模型参数进行校正，得到最终的边坡土壤湿度的时间序列，具体包括将计算得到的边坡单元格土壤湿度数据与监测数据进行比对，并结合误差情况进行参数调整，直至误差位于合理范围，此时对应的边坡单元格土壤湿度时间序列即为最终的计算结果。