[发明专利]一种基于三级汇流结构的分布式侵蚀产沙模拟方法

摘要

本发明公开了一种基于三级汇流结构的分布式侵蚀产沙模拟方法，涉及土壤侵蚀、河道输沙模型与计算机数值计算技术领域。通过改进WEP‑L模型，将WEP‑L原有的“坡面‑河道”二级系统改进为“坡面‑沟道‑河道”三级系统，具体的，根据从坡面到流域出口的产输沙过程，按照土壤侵蚀发生的位置将水沙过程划分为坡面、沟道、河道三个环节，其中坡面侵蚀环节分为雨滴溅蚀、坡面径流侵蚀和坡面沟道产输沙过程；以各环节的侵蚀特点为依据，根据产输沙时空格局、承接传递过程等方面的相似性，分别以子流域和坡面等高带为计算单元，实现侵蚀产沙过程的多环节细化模拟，有效的反映了沟道侵蚀严重的特点，真实刻画了其侵蚀过程。

主权项

1.一种基于三级汇流结构的分布式侵蚀产沙模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，地形数据提取：利用GIS平台和模拟区DEM数据，提取河网和坡度等地形数据；S2，子流域‑等高带单元划分：利用GIS平台和S1中的河网提取结果，基于汇水区划分子流域；在每个子流域内，按照一定的高程间隔划分等高带；确定坡面‑沟道‑河道三级汇流结构；S3，基础数据库构建：收集模拟区内的水文、气象、土壤、土地利用、水土保持措施、人类活动取用水的模型输入数据；并按照模型需求和S2中的划分结果，对收集的模型输入数据进行空间或时间尺度上的处理，构建基础数据库；S4，计算坡面产输沙：利用S3所建数据库中各等高带的水文气象要素、土地利用条件、水保措施数据，以等高带为单元，按照上下承接的关系，依次计算各等高带的坡面沟间及沟道侵蚀量和输沙率；S5，计算沟道产输沙：基于S4中坡面产沙结果，以子流域为计算单元，进行沟道侵蚀、输沙模拟，计算沟道输沙率；S6，计算河道产输沙：基于S4中坡面、S5中沟道产输沙结果，以子流域为单元，进行河道侵蚀、输沙模拟；S7，侵蚀产沙量统计：坡面沟间及坡面沟道产沙由等高带汇总到子流域；坡面、沟道、河道各环节的产沙由子流域汇总到模拟区；最终，在模拟区内对所有环节的产沙进行汇总。