申请/专利权人：天津大学

申请日：2022-11-17

公开（公告）日：2023-09-08

公开（公告）号：CN116720390A

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F17/11;G06F17/18;G06F113/08

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2023.09.26#实质审查的生效;2023.09.08#公开

摘要：本发明公开了一种改进的流域河川径流退水速率估算和流域综合退水曲线推求方法，选择无降水期间合适的流量过程线退水段数据，计算并筛选出符合要求的退水时间步长mi，并结合水位流量关系曲线及流量观测误差Δq，基于推导的理论公式，精确估算出每个时段径流退水速率‑dQdt，以及‑dQdt～Q关系；根据流域多个场次退水过程的‑dQdt～Q数据点，基于log‑dQdt变化范围进行区间分段，点绘每个子区间log‑dQdt～logQ数据点的中位值，拟合获取流域综合退水曲线。本发明用于径流退水速率估算和流域综合退水参数推求，相比较传统的退水速率估算和流域综合退水参数推求方法，本方法精度更高，刻画的退水过程更合理，为更准确分析流域蓄‑泄关系以及精确预测枯季径流提供技术支撑。

主权项：1.一种改进的径流退水速率估算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1，选择无降水期间合适的流量过程线退水段数据，径流退水过程可表示为-dQdt～Q形式： 式中，a、b为退水参数；Qt为河川径流量，-dQtdt表示退水速率，t为时间；当b＝1时，方程1的解析解为：Qt＝Q0exp-ta2当b≠1时，方程1的解析解为： 式中，Q0为初始流量，Qt为t时刻的径流量；用公式2拟合单段退水曲线，可得到退水参数a、b；步骤s2，计算并筛选出符合要求的退水时间步长mi：对于实测退水过程，径流退水速率-dQdt近似表示为：-dQdt≈ΔQΔt＝-[Qi-Qi+mi][ti-ti+mi]4式中Qi和Qi+mi分别为ti和ti+mi时刻的流量；mi为表示退水间隔的时间步长；在i，i+mi时段内的流量可近似取值为： 选择时间步长mi时应保证在时间步长中流量变化ΔQ大于观测误差，即：ΔQ＝Qi-Qi+mi≥CEΔqi6式中，CE为自定义误差限制参数，CE为大于1的参数，Δq为流量Qi的观测误差，Δq为给定观测误差；通过径流变化满足某一观测误差的最低要求来确定时间步长mi，即：Qi-Qi+mi≈CEΔq7时间步长mi由公式7确定，将公式2或3代入公式7中获得退水速率计算的步长mi，推求的表达式为：当b＝1时，当b≠1时，最后，重新筛选mi，确保每一观测退水段满足Qi-Qi+mi≥CEΔq；CEΔq的计算方法：对于枯水期，H和Q在低流量时期的关系可表示为：Q＝BcH210其中，Bcms为流域中任一特定河道的给定常数；Hm为河道水深；根据公式10，由水位观测误差ΔH，m引起的流量误差Δq，m3s可近似表示为： 在日尺度上，Δqmmd可表示为： 式中，CR＝86.4Ar，Ar为流域面积；在任一流域，若水位观测误差ΔH已知，公式6中的CEΔq可通过公式12直接推求： Bcms为流域中任一特定河道的给定常数；Hm为河道水深，CR＝86.4Ar，Ar为流域面积；当ΔH及Δq未知时，CEΔq可通过以下公式估算： 式中，为参数，可通过率定得到；步骤s3，计算时段i,i+mi内，每个时刻径流退水速率-dQdt；-dQdt的计算方法为：为通过局部离散化[Qi,Qi+mi]优化时段[i,i+mi]内的-dQdt近似值，采用最小二乘线性回归函数拟合局部退水过程：Qi＝αi+β15式中，α为线性回归函数的局部斜率；β为拟合线截距，因此，公式4中的时间导数为： 式中，为时段内的平均流量；α表示时段[i,i+mi]内平均流量的变化率，时段[i,i+mi]内的平均流量可通过公式5计算。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 天津大学 一种改进的径流退水速率估算和流域综合退水参数推求方法

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