专利名称：径流量模拟预测方法
技术领域：
本发明涉及一种水文预测技术，特别涉及一种径流量模拟预测方法。
背景技术：
流域产流计算是研究许多水文水资源问题的重要依据，也是农业非点源污染研究中的基础内容，定量估算不同土地利用条件下的降雨-径流量，对研究土壤侵蚀发生规律、 非点源污染物运移规律、水土资源合理利用评价都有重要意义和实用价值。目前，较为成熟的农田和小流域尺度降雨径流模型均应用美国水土保持局提出的 SCS模型计算降雨产生的地表径流量，已在北美和其他一些国家得到有效验证和广泛应用。 国内也引进了 SCS产流模型，通过修正初损值等，利用该模型模拟径流过程，在一些地区得到初步应用。但资料数据尚不够丰富与多样化，由于我国的自然气候条件与欧洲北美等国有较大差异，降雨具有很强的季节特征，特别是我国大部分北方地区，汛期降雨量占到全年降雨总量的70%左右，而且多以集中形式的暴雨出现，与欧洲北美等其他一些国家降雨量年内分布较为均勻的情况不同，直接移用SCS模型进行计算将产生较大的系统误差。因此有必要对其加以修正，以适合我国自然地理状况和水文气象条件。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种径流量模拟预测方法，具有径流模拟效果好的特点。为了解决上述存在的技术问题，本发明采用的技术方案如下一种径流量模拟预测方法，包括选取裸地和至少一个实验区，测量不同时间段裸地和实验区的径流量；采用产流模型进行次径流量的模拟计算，以实测得到的次径流与模拟计算得到的次径流量拟合误差最小为目标，得到对应不同土地利用类型的径流曲线数值CN的变化，所述产流模型和所述径流曲线数值CN相关联；根据径流曲线数值CN的变化，以实测总径流与模拟计算总径流拟合误差最小为目标，得到对应不同土地利用类型的CN平均值；根据所述CN平均值所带来的次径流量模拟计算误差得到修正系数k，根据所述修正系数k对所述次径流量的模拟计算值进行修正。进一步所述径流量g =、P: m) S= OM00/CN)-254，其中，P为降雨量，Q为
P + 0.SS ,
降雨形成的径流量，S为降雨发生前潜在的入渗量。进一步先确定对应不同土地利用类型的CN值，接下来建立所述径流修正系数k， 根据所述径流修正系数k对次径流量的模拟计算值进行修正。进一步以同一土地利用条件下，径流模拟与实测比值的平均值除以各次径流的模拟与实测比值作为修正系数。
进一步所述修正系数k = 0. 000564P2-0. 1078P+5. 598、k = 0. 000624P2-0. 1256P + 6. 750, k = 0. 001057P2-0. 2073P + 10. 2 或者 k = 0. 000879P2-0. 1733P+8. 632。进一步所述实验区选用玉米、棉花或者黄豆地块。与现有技术相比较，本发明的有益效果是1、本发明采用降雨量对实测径流进行修正，易于实现，径流模拟效果好。2、本发明提高了 SCS模型计算的径流量精度，减小了与实测值之间的误差。
图1是本发明各次径流的径流曲线数CN的变化图；图2是本发明8月四日作物叶面积指数图；图3是本发明同一土地利用径流曲线数CN相同条件下次径流模拟值与实测值比值的变化曲线图；图4是本发明径流修正系数与降雨量关系图。
具体实施例方式SCS产流模型是美国农业部土壤保持局(Soil Conservations Service，简称SCS) 提出的小流域水文预报模型，其反映出不同土壤类型、不同土地利用方式及前期土壤含水量对降雨径流的影响，参数率定比较容易，结构简单，使用较为方便，其基本产流方程，
权利要求
1.一种径流量模拟预测方法，包括选取裸地和至少一个实验区，测量不同时间段裸地和实验区的径流量； 采用产流模型进行次径流量的模拟计算，以实测得到的次径流与模拟计算得到的次径流量拟合误差最小为目标，得到对应不同土地利用类型的径流曲线数值CN的变化，所述产流模型和所述径流曲线数值CN相关联；根据径流曲线数值CN的变化，以实测总径流与模拟计算总径流拟合误差最小为目标， 得到对应不同土地利用类型的CN平均值；根据所述CN平均值所带来的次径流量模拟计算误差得到修正系数k，根据所述修正系数k对所述次径流量的模拟计算值进行修正。
2.如权利要求1所述的径流量模拟预测方法，其特征在于所述径流量S= (%400/CN)-%4，其中，P为降雨量，Q为降雨形成的径流量，S为降雨P+ 0.8^ ,发生前潜在的入渗量。
3.如权利要求1所述的径流量模拟预测方法，其特征在于先确定对应不同土地利用类型的CN值，接下来建立所述径流修正系数k，根据所述径流修正系数k对次径流量的模拟计算值进行修正。
4.如权利要求1所述的径流量模拟测量方法，其特征在于以同一土地利用条件下，径流模拟与实测比值的平均值除以各次径流的模拟与实测比值作为修正系数。
5.如权利要求1至4任一项所述的径流量模拟预测方法，其特征在于所述修正系数 k = 0. 000564P2-0. 1078P+5. 598、k = 0. 000624P2-0. 1256P+6. 750、k = 0. 001057Ρ2-0· 2073Ρ+10. 2 或者 k = 0. 000879Ρ2_0· 1733Ρ+8. 632。
6.如权利要求1所述的径流量模拟预测方法，其特征在于所述实验区选用玉米、棉花或者黄豆地块。
全文摘要
本发明公开了一种径流量模拟预测方法，包括选取裸地和至少一个实验区，测量不同时间段裸地和实验区的径流量；采用产流模型进行次径流量的模拟计算，以实测得到的次径流与模拟计算得到的次径流量拟合误差最小为目标，得到对应不同土地利用类型的径流曲线数值CN的变化，所述产流模型和所述径流曲线数值CN相关联；根据径流曲线数值CN的变化，以实测总径流与模拟计算总径流拟合误差最小为目标，得到对应不同土地利用类型的CN平均值；根据所述CN平均值所带来的次径流量模拟计算误差，得到修正系数k，根据所述修正系数k对所述次径流量的模拟计算值进行修正。本发明具有径流模拟效果好的特点。
文档编号G01F1/00GK102288229SQ201110121850
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月11日 优先权日2011年5月11日
发明者焦平金, 王少丽, 许迪, 陈皓锐, 韩松俊 申请人:中国水利水电科学研究院