[发明专利]一种针对半湿润半干旱地区及湿润地区的基流分割方法

摘要

本发明涉及一种针对半湿润半干旱地区及湿润地区的一种基流分割方法，属于工程水文地质学中基流分割或水源划分领域。收集数据，对流域峰后地面径流汇流时间经验公式率定，引入降雨强度，采用遗传算法以全局搜索优化智能技术率定改进经验公式的参数，得到优化的经验公式，直接计算流域峰后地面径流汇流时间N。本发明克服了滑动最小值试算的缺点，不仅计算简便，而且又提高了精确度。

主权项

一种针对半湿润半干旱地区及湿润地区的基流分割方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1，收集数据，包括日径流量Q、日降雨量P和汇水区流域面积F，以平方公里记，km2；根据日径流量资料，采用退水曲线法将标准退水曲线移动到透明纸上，再将其覆盖到要分割的流量过程线的退水段上，注意比例尺一致，基线与时间轴重合，左右平移使两者退水段尾部吻合，则两线开始重叠的时刻，就可以作为地面径流的终止点，地面径流终止点距离实测流量过程线的洪峰流量出现的时刻的时距为N,即得到峰后地表径流平均汇流时间，天数d；以退水曲线求得的N值和汇水区流域面积F作为初始样本，流域地表径流经验公式如下：N＝0.8F0.2  (1)步骤2，流域峰后地面径流汇流时间经验公式率定经过遗传算法优化参数后得到优化经验公式为：N＝0.1200F0.3055  (5)步骤3，流域地面汇流时间经验公式改进。对于半干旱半湿润地区、及湿润地区，雨强仍然是制约汇流时间的一个重要指标，进而，对原经验公式(1)加以改进，引入变量平均雨强P，建立流域地面径流平均汇流时间与流域面积与平均雨强之间的相关关系，N=x1Fx2Px3---(6)]]>经过遗传算法优化参数后得到优化经验公式为：N＝0.0080F0.3206P1.4824  (10)步骤4，IGF.max值的确定首先采用滑动最小值法计算出N为1‑25所对应的每一年的地下径流指数IGF，此过程通过BFI源程序完成，根据改进的经验公式(10)计算N值，确定其N值后，找到N值所对应的每一年的地下径流指数IGF，选取这些年中最大的地下径流指数IGF，即为IGF.max；步骤5，基流分割采用Eckhardt递归数字滤波法对径流进行分割，Eckhardt递归数字滤波方程：qt=(1-IGF.max)·a·qt-1+(1-a)·IGF.max·Qt1-a·IGF.max]]>式中a为滤波参数,IGF.max为最大地下径流指数，表示河川径流中地下径流所占比例，这里参数a取0.98，IGF.max即为上述步骤4所得；qt与qt‑1分别表示第t和t‑1时刻的地面径流，以日为时间步长，qt≥0，m3/s；Qt分别表示第t时刻的总径流，即河川径流，m3/s。