[发明专利]一种区分坡面和沟道汇流速度差异的地貌单位线构建方法

摘要

本发明提供了一种区分坡面和沟道汇流速度差异的地貌单位线的构建方法，以数字高程DEM栅格数据为基础，首先采用D8算法计算各栅格流向，提取流域水系，将栅格区分为坡面栅格和沟道栅格；分别计算雨滴在坡面和沟道运动时的汇流速度；根据每个雨滴特定的汇流路径计算每个雨滴到达流域出口的时间，统计每个时间段Δt内到达流域出口的雨滴粒子数目，计算每个时段内的雨滴粒子数目占总栅格数的百分比，即为S曲线在Δt,2Δt,3Δt......nΔt时刻的坐标值；根据获得的S曲线可方便计算出流域的无因次时段单位线和单位线。本发明方法可以方便获取山丘区小流域任意时段长的时段单位线，能够在无水文资料或水文资料缺乏地区进行洪水分析计算。

主权项

一种区分坡面和沟道汇流速度差异的地貌单位线构建方法，其特征在于：所述方法基于水文“粒子说”假定，设定每个栅格上均有一雨滴粒子，该粒子会有一条固定路径流到流域出口，所述方法包括以下步骤：1)采集小流域数字高程模型数据；2)采用D8算法计算小流域的流向数据，提取小流域的水系，将栅格区分为坡面栅格和沟道栅格；3)确定时段单位线的计算时段Δt；4)计算每个雨滴粒子沿着固定的流路到达流域出口的时间；5)统计每个时段内到达流域出口的雨滴粒子数量以及其占总粒子数的相对百分比；6)将各相对百分比依次相加得到S曲线；7)根据S曲线计算该流域的无因次时段单位线，如式(1)u(Δt,t)＝S(t)‑S(t‑Δt)      (1)式中：u(Δt,t)为时段为Δt的无因次单位线在t时刻的数值；S(t)为t时刻S曲线值；S(t‑Δt)为t‑Δt时刻S曲线值；8)将无因次时段单位线转为时段单位线，如式(2)q(Δt,t)=10F3.6Δtu(Δt,t)---(2)]]>式中：q(Δt,t)为时段为Δt的单位线在t时刻的数值；F为流域面积，单位为km2，Δt以小时计。