[发明专利]一种无径流资料地区内陆湖泊水位变化模拟预测方法

说明书

本发明公开了一种无径流资料地区内陆湖泊水位变化模拟预测方法，该方法通过采集无径流资料地区的气象水文数据，标定内陆湖泊库容曲线，并与数字高程模型结合构建内陆湖泊流域分布式水文模型，并对该模型进行率正和验证，得到优化后的内陆湖泊流域分布式水文模型，通过模拟得到不同情景下流域汇流入湖的长系列结果，与气象水文数据构建内陆湖泊水量平衡模型；同时对气象水文数据进行预测，得到规划水平年支撑流域不同发展水平的耗用水量，并利用内陆湖泊水量平衡模型进行预测，得到未来湖泊水位演化趋势，解决了现有方法无法获取无资料地区内陆湖泊水文特征长系列资料的难题，有利于决策者及时、准确选择合理的调控措施。

技术领域

本发明涉及湖泊水资源管理和水生态环境保护领域，具体涉及一种无径流资料地区内陆湖泊水位变化模拟预测方法。

背景技术

我国湖泊数量多、分布广、类型全，面积在1.0km²以上的自然湖泊2693个，总面积81414.6km²，约占全国国土面积的0.9％。

湖泊是气候和环境变化的敏感指示器，是揭示全球气候变化和区域响应的重要信息载体。湖泊水位变化的研究是湖泊水文学的基础，其变化与区域降雨、气温、蒸发、湿度及人类活动等因素息息相关，长时间序列水位可反映区域气候变化及人类活动对湖泊的影响。

湖泊水位一般通过水文站点实测的方式获取。这种方式需要一定的经济和人力支持，地域偏远、人烟稀少的内陆湖泊，常规的水文观测方法无法提供有效、持续的水位观测值，长时间序列的湖泊水位数据较难获取，这为研究湖泊水位变化带来了一定的困难。近年来，有学者通过雷达、光学等多源卫星获取湖泊水位和面积数据，研究湖泊演化特征，解决了无资料地区湖泊水文特征参数的获取问题。但此种方法存在以下不足：

(1)一般针对特征年份，无法获取长系列湖泊水位和面积演变数据；

(2)无法获知区域地表径流和地下水同湖泊之间的水量交换关系，不能有效判别湖泊水位和面积演化的原因；

(3)无法对未来湖泊水位和面积的演化趋势开展科学预测。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提出一种无径流资料地区内陆湖泊水位变化模拟预测方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种无径流资料地区内陆湖泊水位变化模拟预测方法，具体包括以下步骤：

S1、采集无径流资料地区的气象水文数据；

S2、根据步骤S1得到的气象水文数据标定内陆湖泊库容曲线；

S3、结合步骤S1得到的气象水文数据与数字高程模型建立湖泊径流模拟数据库，构建内陆湖泊流域分布式水文模型；

S4、对步骤S3得到的内陆湖泊流域分布式水文模型进行率定和验证，得到优化后的内陆湖泊流域分布式水文模型；

S5、根据步骤S4得到的优化后的内陆湖泊流域分布式水文模型，模拟不同情景下流域汇流入湖的长系列径流结果，并结合步骤S1得到的气象水文数据，构建内陆湖泊水量平衡模型；

S6、根据步骤S1得到的气象水文数据，预测未来流域经济社会发展水平，采用定额法计算得到规划水平年支撑流域不同发展水平的耗用水量；

S7、根据步骤S5中模拟的不同情景下流域汇流入湖的长系列径流结果和步骤S6预测的规划水平年支撑流域不同发展水平的耗用水量，通过步骤S5得到的内陆湖泊水量平衡模型预测未来湖泊容积和水位演化趋势。

该方案的有益效果为：