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申请/专利权人：水电水利规划设计总院;水电水利规划设计总院有限公司;中国水利水电建设工程咨询有限公司

摘要：本发明提供一种三层结构嵌套的月尺度径流预测方法，包括以下步骤：建立三层结构嵌套的月尺度径流预测模型；将流域水分的存储分为三个储水层，分别为地表水层、土壤水层和地下水层，根据月尺度径流预测模型和流域在第i月的潜在蒸散发，得到流域在第i+1预测月的流域总径流。本发明将水分在流域的存储分为三层结构，分别为地表水层、土壤水层和地下水层，充分考虑地表产流以及水分在土壤水层和地下水层的交换过程，从而提高月尺度径流预测精度。另外，针对部分区域缺乏潜在蒸散发数据集，或者没有完整的气象观测资料用于估算潜在蒸散发的问题，本发明提出一种基于温度和纬度的潜在蒸散发计算方法，为月尺度径流预测提供必要的输入数据来源。

主权项：1.一种三层结构嵌套的月尺度径流预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，获得待预测流域的水文气象信息，包括流域所在纬度和流域在当前第i月的平均温度ti；步骤S2，根据步骤S1获得的流域的水文气象信息，得到流域在第i月的潜在蒸散发Fi；步骤S3，建立三层结构嵌套的月尺度径流预测模型；将流域水分的存储分为三个储水层，分别为地表水层、土壤水层和地下水层，根据所述月尺度径流预测模型和步骤S2得到的流域在第i月的潜在蒸散发Fi，得到流域在第i+1预测月的地表径流Oi+1、壤中流Ui+1和基流Bi+1，根据公式1，得到流域在第i+1预测月的流域总径流Ri+1：Ri+1＝Oi+1+Ui+1+Bi+11由此实现流域的月尺度径流预测；采用以下方法，得到流域在第i+1预测月的地表径流Oi+1：步骤S3.1，采用公式4，得到第i月的地表水量Di： 其中：Yi为流域在第i月的可能蒸散发量；计算公式为：其中，a和b分别为模型的第一参数和模型的第二参数；Wi代表流域在第i月的存水量；步骤S3.2，采用公式5，得到流域在第i+1预测月的存水量Wi+1：Wi+1＝Pi+1+Di5其中：Pi+1为已预测到的流域在第i+1预测月的降水量；步骤S3.3，采用公式6，得到流域在第i+1预测月的地表径流Oi+1： 其中：c为模型的第三参数；采用以下方法，得到流域在第i+1预测月的壤中流Ui+1：步骤S3.4，采用公式7，得到流域在第i+1预测月的土壤水补给量Ti+1： 步骤S3.5，采用公式8，得到流域在第i月的土壤水储量Si： 步骤S3.6，采用公式9，得到流域在第i+1预测月的土壤水储量Si+1： 其中：Yi+1为流域在第i+1预测月的可能蒸散发量，计算公式为：Wi+1通过步骤S3.2得到；Fi+1为流域在第i+1预测月的潜在蒸散发，计算公式为：ti+1为已预测到的流域在第i+1预测月的平均温度；步骤S3.7，采用公式10，得到流域在第i+1预测月的土壤水层对于地下水层的补给量Qi+1： 其中：d为模型的第四参数；e为模型的第五参数；Ui为流域在第i月的壤中流量；步骤S3.8，采用公式11，得到流域在第i+1预测月的壤中流Ui+1：Ui+1＝Ti+1-Qi+1-Si+1+Si11由此得到流域在第i+1预测月的壤中流Ui+1；采用以下方法，得到流域在第i+1预测月的基流Bi+1：步骤S3.9，获得流域在第i月的地下水储量Gi；步骤S3.10，采用公式12，得到流域在第i+1预测月的地下水储量Gi+1： 其中：f为模型的第六参数；步骤S3.11，采用公式13，得到流域在第i+1预测月的基流Bi+1：Bi+1＝fGi+113由此得到流域在第i+1预测月的基流Bi+1。

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