一种无径流资料地区汇流计算方法与流程

技术特征：

1.一种无径流资料地区汇流计算方法，包括如下步骤：

1)、收集精度在乙等以上的流域汇流单位线，无径流资料流域和有径流资料流域的DEM资料和土地利用资料，以及流域内或流域所在水系区域的断面平均水深资料；通过所述DEM资料获取地表坡度数据、流向数据、汇水面积数据，通过土地利用资料获取地表糙率数据；

2)、根据曼宁公式计算各流域的流域空间流速场；

3)、针对各流域，根据流域空间流速场和对应DEM资料的网格长度得到网格单元汇流时间场，再结合流向数据，得到单元格到流域出口的汇流累积时间场；

4)、针对各流域，假定流域内各网格均有一独立运动净雨水滴，并按照步骤4)计算得到的汇流累积时间场到达流域出口，统计流域内不同时刻到达流域出口净雨水滴数目的数量-时间分布曲线，记录为N-T曲线；

5)、将N-T曲线的起始点P₀、峰值点P_m和结束点P_T进行连接，得到各流域的N-T曲线三角形概化过程线；

6)、将待确定汇流单位线的无径流资料流域三角形概化过程线与流域汇流单位线精度在乙等以上的流域的三角形概化过程线进行相似比较，找出相似度较高的数个相似流域作为相似流域集；

7)、依据相似流域间流域面积比的0.5次方作为比例因子，将相似流域的汇流单位线乘于所述比例因子得到若干汇流单位线集，依据单位线集峰值流量和最早峰现时间进行综合，确定无径流资料地区的汇流单位线，根据该汇流单位线进行无径流资料地区的汇流计算。

2.根据权利要求1所述的无径流资料地区汇流计算方法，其特征在于：所述步骤1)中通过坡度分析计算得到地表坡度数据，水文分析过程计算得到流向数据和汇水面积数据，地表糙率数据通过查询土地利用资料获得。

3.根据权利要求1所述的无径流资料地区汇流计算方法，其特征在于：地表糙率与土地利用关系表格如下：

4.根据权利要求1所述的无径流资料地区汇流计算方法，其特征在于：步骤2)曼宁公式中的水力半径使用水深替代，所述水深依据流域内或流域所在水系区域已知点位率定得到的水深与汇水面积之间的函数关系进行计算，所述函数关系为：

h＝αA^β

h为水深，A为单元格上游流域汇水面积，α、β为反映流域形态和水系结构的参数，依据流域已有水深资料的点位率定得到。

5.根据权利要求1所述的无径流资料地区汇流计算方法，其特征在于：步骤4)中，水流方向与网格边线平行时，网格汇流时间计算公式为△τ＝L/v；水流方向同网格对角线平行时，网格汇流时间计算公式为根据径流路径，网格累积汇流时间计算公式为其中，L为网格边长，v为流速，m为j网格径流路径上的网格数。

6.根据权利要求1所述的无径流资料地区汇流计算方法，其特征在于：步骤6)中，与待确定汇流单位线的无径流资料流域三角形概化过程线相似距离小于相似度阈值的流域，判定为相似度较高，作为相似流域加入到相似流域集中，两流域间三角形概化过程线的相似距离计算公式如下：

$dist\left(L\right)=\sqrt{{(1-\frac{{\mathrm{\λ}}_1}{{\mathrm{\λ}}_2})}^2}+\sqrt{{(1-{\mathrm{\λ}}_3)}^2}$

式中，λ₁、λ₂分别为无资料流域和有资料流域两相应邻边的比例，λ₃为无资料流域和有资料流域两邻边夹角的比例。

7.根据权利要求1所述的无径流资料地区汇流计算方法，其特征在于：步骤6)中所述相似度阈值优选的取值为0.1。

8.根据权利要求1所述的无径流资料地区汇流计算方法，其特征在于：步骤7)中相似流域A汇流单位线转换至无径流资料流域B计算公式为：

$\frac{T_A}{T_B}=C\frac{\sqrt{S_A}}{\sqrt{S_B}}=C\sqrt{\frac{S_A}{S_B}}$

$\frac{q_{A,1}}{q_{B,1}}=\frac{q_{A,2}}{q_{B,2}}=...=\frac{q_{A,n}}{q_{B,n}}=\frac{{\mathrm{\Σq}}_A}{{\mathrm{\Σq}}_B}=\frac{1}{C}\sqrt{\frac{S_A}{S_B}}$

式中，C为比例常数，S_A、S_B分别为流域A、B面积，T_A、T_B分别为流域A、B汇流时间，q_A,i、q_B,i分别为流域A、B各时段单位线流量，相似流域的汇流速度较为一致，比例常数C取1。