[发明专利]基于分布式水文模型的室内水文实验模型比例尺确定方法

权利要求书

1.基于分布式水文模型的室内水文实验模型比例尺确定方法，其特征在于，包括：

S1、获取研究流域的矢量信息，并将室内自定义坐标的矢量文件与研究流域的边界矢量文件进行匹配，得到模型流域的水平比例尺；

S2、根据室内试验场地的流量限制，将室外研究流域的出口流量转化为模型流域的目标出口流量，并随机选取一个模型流域的垂直比例尺；

S3、将研究流域的水平比例尺、垂直比例尺下、水文参数和地形参数导入WEP-L模型中；

S4、采用WEP-L模型计算模型流域的理论出口流量；

S5、根据理论出口流量、目标出口流量和目标流量过程线的平均值，采用Nash-Sutcliffe效率、相关系数和相对误差三个评价指标判断理论出口流量是否大于目标出口流量；

若大于，则令并返回步骤S3，K₂为垂直比例尺；

若小于，则令并返回步骤S3，K₂为垂直比例尺；

否则，输出水平比例尺和当前的垂直比例尺；

所述Nash-Sutcliffe效率的计算公式为：

所述相关系数的计算公式为：

所述相对误差的计算公式为：

其中，Q′_理为理论出口流量；Q′为目标出口流量；为目标流量过程线的平均值；Nash为Nash-Sutcliffe效率系数；r为相关系数；n为系列的样本数；

步骤S5的具体判断方法包括：

采用Nash-Sutcliffe效率、相关系数和相对误差三个评价指标同时计算，当Nash-Sutcliffe效率和相关系数的计算结果中至少一个不满足评价标准，则根据相对误差的偏大得出理论出口流量大于目标出口流量的结论，或根据相对误差的偏小得出理论出口流量小于目标出口流量的结论；

当Nash-Sutcliffe效率和相关系数的计算结果均满足评价标准时，且相对误差的偏大或偏小在设定范围内，则认为理论出口流量等于目标出口流量；

所述地形参数包括高程和研究流域的面积；所述水文参数包括研究流域的出口断面面积、研究流域的湿周、研究流域的长和宽、研究流域的水力半径、研究流域自分水岭到出口断面主河道的平均比降、研究流域的断面出口流速及研究流域单位时间通过出口断面的流量；

所述研究流域的矢量信息包括研究流域形状矢量信息和雨量站位置的矢量信息；

所述研究流域的矢量信息提取方法包括：获取研究流域的地形数据和雨量站位置；将所述地形数据与雨量站位置导入ArcGis中得到研究流域形状和雨量站位置的矢量信息。

2.根据权利要求1所述的基于分布式水文模型的室内水文实验模型比例尺确定方法，其特征在于，所述目标出口流量的获取方法为：

获取室内试验场地能承受的最大室内出口流量和研究流域的最大室外出口流量；

将最大室外出口流量进行缩放，当缩放后的流量小于最大室内出口流量，且两者的差异小于设定值时，输出当前的缩放比例；

采用缩放比例与研究流域的径流过程线，计算目标出口流量：

Q′＝K₃Q

其中，K₃为缩放比例；Q为研究流域的径流过程线。