[发明专利]基于TOPMODEL模型的改进模型、区域径流和洪水风险设计的方法

权利要求书

1.一种基于TOPMODEL模型的改进方法，其特征在于，包括：

根据采集到的环境参数，匹配对应的潜在蒸散发量计算公式，计算潜在蒸散发量，并应用到所述TOPMODEL模型中；

所述环境参数包括日均气温、日最高气温和日最低气温，所述潜在蒸散发量计算公式为，

（A＜0.75），

或（A≥0.75）；

式中，ET为潜在蒸散发量，，Krs为0.16~0.19，T_max为日最高气温，T_min为日最低气温，T_a为日均气温，为蒸发潜热量；

若所述环境参数包括日均气温和日均日照时数，所述潜在蒸散发量计算公式替换为，

；

式中，为蒸发潜热量；R_s为短波辐射量；

若所述环境参数包括日均气温、日均相对湿度和日均日照时数，所述潜在蒸散发量计算公式替换为，

（RH≥50），

或（RH＜50）；

式中，RH为日均相对湿度；

若所述环境参数包括日均气温、日均相对湿度、日均风速和日均日照时数，所述潜在蒸散发量计算公式替换为，

；

式中，为饱和水气压~温度曲线相应的斜率；G为土壤热通量密度；为湿度计常数；U₂为2m高处风速；e_s为饱和水汽压；e_a为实际水汽压；R_n为净辐射量；

所述改进方法还包括：

引入融雪径流计算公式来模拟积雪、融雪过程，对原始降雨输入进行处理，得到净雨过程；将计算结果引入到所述TOPMODEL模型中；其中，所述融雪径流计算公式为，

，

式中，M_s为融雪量或积雪量，C_s为度日因子，T_t为临界气温，T_a为日均气温；

所述改进方法还包括：

采用Nash地貌单位线的地表汇流算法、线性水库地下汇流算法，替换所述TOPMODEL模型的等流时线汇流算法。

2.一种区域径流和洪水风险设计的方法，其特征在于，采用权利要求1所述的改进方法与GLUE算法进行耦合计算。

3.根据权利要求2所述的区域径流和洪水风险设计的方法，其特征在于，包括：

采用蒙特卡洛算法随机生成多个参数组，分别代入所述改进方法，计算出模拟流量过程，结合实际流量过程计算得到相应的似然函数值，进而计算各个所述参数组的权重，结合设置的置信度指标，根据权重累加及流量排序，计算得到相应置信度的不确定性上边界流量过程、下边界流量过程、加权流量过程、最优参数流量过程；

基于所述下边界流量过程、所述加权流量过程、所述最优参数流量过程，计算得到不同流量过程相应的长系列年、月径流；基于所述上边界流量过程、所述加权流量过程、所述最优参数流量过程，计算得到不同流量过程相应的长系列年、月洪峰；将各长系列年、月径流及长系列年、月洪峰成果代入频率计算方法，得到不同系列相应的径流、洪水计算成果。