[发明专利]一种社会水循环排水过程数值模拟方法

摘要

本发明提供了一种社会水循环排水过程数值模拟方法，通过对某一区域或流域社会水循环的排水过程进行数学描述，包括排水口位置、排水量、排水过程、排水性质、排水水质等，更加有效地模拟人类经济社会退排水对于自然水循环过程的影响，实现“自然‑社会”二元水循环的过程化紧密耦合模拟。

主权项

一种社会水循环排水过程数值模拟方法，其特征在于，包括对社会水循环排水中集中取水的农业用水弃水的数值模拟，所述集中取水的农业用水弃水的数值模拟包括：S1、根据取水口的取水能力和渠系资料，将灌渠概化为储水设施，设置最大储水容量的参数；S2、集中取水灌区覆盖范围内的计算单元实际取用水量的计算参照分散农业取水的年内展布；S3、实灌需水量从渠系储水中抽取，渠系储水不够则不充分灌溉，渠系水储水量超过最大蓄水量，则产生弃水；S4、建立集中取水灌区弃水的计算函数并确定弃水数量；S5、以弃水排入到河道并参与河道汇流为弃水空间位置，根据弃水排放量建立集中取水的农业用水弃水对河道汇流的影响模型；在步骤S4中，所述计算函数具体为：Aba=0,Wch≤WchmaxWch-Wchmax,Wch>Wchmax]]>∂Wch∂t=WAGRC-ΣixΣiy[1-λ(ix,iy)]WETC(ix,iy)]]>ω=AbaWAGRC×100%]]>其中，Aba为弃水量；Wch为渠道蓄水量；Wchmax为渠道最大蓄水量；WAGRC为取水量；WETC(ix,iy)为编码(ix,iy)的等高带计算单元实际灌溉需水量，单位：m3,其中ix为子流域编码，iy为等高带编码；ω为弃水率，通过排水过程对全灌溉期弃水率的计算作为初始值输入；在步骤S5中，所述取水的农业用水弃水对河道汇流的影响模型用函数定义为：∂A∂t+∂Q∂x=qL-qR+qd]]>∂Q∂t+∂(Q2/A)∂x+gA(∂h∂x-S0+Sf)=(qL-qR+qd)Vx]]>其中，A为流水断面面积；Q为断面流量；qL为网格单元或河道的单宽流入量，所述单宽流入量包含网格内的有效降雨量、来自周边网格及支流的水量；qR为取水流量，单位：m3/s；qd为弃水流量；S0为网格单元地表面坡降或河道的纵向坡降；Sf为摩擦坡降；Vx为单宽流入量的流速在x方向的分量。