土壤冻融过程中动态蓄水容量产流计算方法技术

本发明专利技术公开一种土壤冻融过程中动态蓄水容量产流计算方法，属于地球物理科学门类的水文科学类。本发明专利技术步骤如下：根据土壤温度分布计算流域网格内不同时间的冻土深度；分析冻土深度的逐日空间分布状况，得到流域不同网格内包气带达到的随时间分布的田间持水量；找出流域不同网格内最大的田间持水量，并计算流域最大持水量；根据得到的不同网格内最大的田间持水量和流域最大持水量，计算流域土壤冻融产流。本发明专利技术可以依据观测气温模拟逐日土壤冻结/消融、冻土深度和土壤温度，依据降雨观测计算融雪/降雨径流的逐日过程，提高了春季土壤消融期的径流模拟精度，为春汛防洪决策提供科学依据，同时也填补了现行国内外水文模型中冻土区产流计算的空白。

【技术实现步骤摘要】
土壤冻融过程中动态蓄水容量产流计算方法
本专利技术涉及一种新的流域土壤冻融过程中动态蓄水容量产流计算方法，属于地球物理下水文分支

技术介绍
流域产流作为水循环中最重要的一个环节，产流计算方法是流域水文模拟、水资源计算和洪水预报的重要理论基础。上世纪三十年代Horton提出了超渗产流的概念，即当雨强大于下渗能力时产生地表径流，二十世纪六十年代河海大学赵人俊提出了蓄满产流的概念，即当降雨量满足土壤蓄水容量后产生径流(包括地表径流、壤中流和基流)，自此以后发展的水文模型都以超渗或蓄满作为产流计算的理论方法，近年来也有人认为流域内在不同时间会有两种产流机制共存的产流方式，提出混合产流计算方法。多年和季节冻土广布于高寒地区，其水热传输贯穿于寒区流域的产流、入渗和蒸散发过程中，是寒区水文过程的核心环节。而常用的单一蓄满产流、单一超渗产流以及蓄超混合产流方式都不能涵盖高寒地区土壤冻融过程中的产流机理，新的流域土壤冻融过程中动态蓄水容量产流计算方法不仅可以提高高寒地区水文模拟和水资源计算精度，同时也大大丰富了寒区水文学的内涵。已有研究表明冻土不会阻止融雪/降雨水分下渗，融雪水/降雨在土壤冻本文档来自技高网...

【技术保护点】
土壤冻融过程中动态蓄水容量产流计算方法，其特征在于，步骤如下：(A)根据土壤温度分布计算流域网格内不同时间的冻土深度；(B)分析冻土深度的逐日空间分布状况，得到流域不同网格内包气带达到的随时间分布的田间持水量W’

【技术特征摘要】
1.土壤冻融过程中动态蓄水容量产流计算方法，其特征在于，步骤如下：(A)根据土壤温度分布计算流域网格内不同时间的冻土深度；(B)分析冻土深度的逐日空间分布状况，得到流域不同网格内包气带达到的随时间分布的田间持水量W’m；(C)找出流域不同网格内最大的田间持水量W’mm，并计算流域最大持水量Wm，流域最大持水量Wm为：(D)根据得到的不同网格内最大的田间持水量W’mm和流域最大持水量Wm，计算流域土壤冻融产流：当P-E＞0，则产流，否则不产流，产流量计算方法为：若P-E+a＜W’mm则局部产流，有若P-E+a≥W’mm，则全流域产流，有R＝P-E-(Wm-W0)(13)式中，R为产流量；P为降水量；E是蒸发量；W0为流域初始土壤蓄水量；a、b为参数。2.根据权利要求1所述的土壤冻融过程中动态蓄水容量产流计算方法，其特征在于：采用土壤水热耦合迁移模型计算步骤A中的冻土深度，其中土壤水热耦合迁移模型为：其中，θu、θi分别为土壤中未冻水、冰的体积含量，t、z分别为时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠琴，郝洁，郝振纯，刘文斌，杨广云，张晓鹏，王跃奎，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32