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申请/专利权人：内蒙古农业大学

摘要：本发明提供一种草原河流河道流量汇流计算方法，包括：根据极值选取原理，通过每个栅格高程数据获得每个栅格内水流的流向；通过高清遥感影像以及实地测量数据提取河流特征量；通过气温、降水、实际蒸散量和栅格面积，计算获取每个栅格的径流深时间序列；通过每个栅格面积和径流深计算河道的产流量、流速和河流水深；根据能量守恒定律，利用栅格内河流实际液体元流能量方程，分别计算栅格内的河流的沿程水头损失和弯道带来的局部水头损失，获得水流流出栅格的流速和水流流经栅格的实际所需时间；通过每个栅格的流向，获取每个格点流向流域泄流口所需经过的格点层数；根据径流深时间序列和河道的流量，获取当前格点在该时刻的流量。

主权项：1.一种草原河流河道流量汇流计算方法，其特征在于，包括以下步骤：获取草原河流流域内每个栅格内水流的流向；获取草原河流的河流特征量；通过草原河流的气温、降水、实际蒸散量和栅格面积，计算每个栅格单位时间的径流深时间序列；通过每个栅格面积和径流深，计算河道的产流量、流速和河流水深；基于栅格内河流实际液体元流能量方程，根据河流特征量、河宽和河流水深，分别计算栅格内河流的沿程水头损失和弯道带来的局部水头损失，并确定水流流出栅格的流速和水流流经栅格的时间；根据每个栅格内水流的流向，获取每个格点流向流域泄流口所经过的格点层数；并根据径流深时间序列、水流流出栅格的流速、水流流经栅格的时间和河道的产流量，获取当前格点在各个时刻的实际地表径流量；所述栅格内的河流的沿程水头损失和弯道带来的局部水头损失的计算包括以下步骤：根据1km弯曲半径当量的概念，将河流弯道的长度、角度和换算至同一量级，用于统一流域内河道的弯曲程度；确定崩溃系数，即根据实时河流水深来判定洪峰过境时，是否会出现漫流的情况；当漫流发生时，栅格河道将重置为无弯曲且拥有基础河长的状态；漫流结束后，河道随着地转偏向力等要素的影响，逐渐开始弯曲，即河长逐渐向实际河长恢复并出现弯曲河段；构建栅格内河流实际液体元流能量方程： 式中，z1和z2为栅格入口和出口处的高程；p1和p2为栅格入口和出口处的气压；ρ为液体密度，g为重力加速度；v1和v2为栅格入口和出口处的流速；hw为总水头损失；根据河流特征量以及河宽和河流水深，计算栅格内的河流的沿程水头损失和弯道带来的局部水头损失：hw＝∑hf+∑hj n＝n0+n1+n2+n3+n4×m5式中，hw为损失的能量，包括水流的沿程水头损失hf和弯道处的局部水头损失hj；λ为沿程水头损失系数；LR为实际河长；R为水力半径；Re为雷诺数；ζ为局部水头损失系数；C为谢才系数；b为弯道河宽；r为河道的弯曲半径；n为河道摩阻系数，其中n0至n4分别为天然河道的基本粗糙度、不规则水面的影响、河道横截面形状和尺寸变化的影响、阻水物的影响和植物的影响；m5为河道曲折情况的影响；所述当前格点在各个时刻的实际地表径流量的获取包括以下步骤：通过每个栅格的流向，获取每个格点流向流域泄流口所需经过的格点层数j，设定流域格点行列号分别为m和n，则正在处理的格点层可表示为mj,nj；根据径流深时间序列和河道的流量，获取当前格点在t时刻的流量为Qtmj,nj；该时刻的径流量流向下一格点的时间Δt为： 式中,LR为河流长度；平均排放速度；当非整数的时候，将流量按照整数时间分割，令t时刻流出该栅格的流量为qtmj,nj，则： 其中，fix是一个向下四舍五入的函数。

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