[发明专利]基于梯田拦截地表径流的山洪防护方法及监测系统

权利要求书

1.基于梯田拦截地表径流的山洪防护方法，其特征在于，包括步骤：

S1、获取上年度形成地面径流的降雨场次对应的降雨量、蒸发量和下渗量；

S2、选取所有降雨场次中的最大降雨量，并判断最大降雨量是否大于与其相邻年度的最大降雨量，若是，进入步骤S3，否则，梯田能够防止山洪暴发；

S3、根据降雨场次对应的降雨量、蒸发量、下渗量和植物截留量，计算每个降雨场次的累计净雨量，并基于所有累计净雨量计算年平均净雨量；

S4、根据年平均净雨量，计算需新增拦截山洪的梯田面积：

其中，为需新增拦截山洪的梯田面积，m²；P_max为上年度的最大降雨量；P为P_max对应降雨场次的梯田临界雨量，mm；为年内平均净雨量，mm；S为上年度梯田总面积，m²。

2.根据权利要求1所述的基于梯田拦截地表径流的山洪防护方法，其特征在于，每个降雨场次对应的梯田临界雨量的获取方法为：

S41、实时采集梯田内的蓄水量阈值；

S42、判读蓄水量阈值是否大于预设阈值，若是，进入步骤S43，否则进入步骤S44；

S43、累计降雨起始时刻至当前时刻的所有降雨量作为梯田临界雨量；

S44、判断当前降雨是否结束，若结束，则采用所有降雨量作为梯田临界雨量，否则返回步骤S41。

3.根据权利要求1所述的基于梯田拦截地表径流的山洪防护方法，其特征在于，每个降雨场次对应的梯田临界雨量的获取方法为：

A1、判断所有的梯田是否均已产生地面径流；若是，累计降雨起始时刻至当前时刻的所有降雨量作为梯田临界雨量；否则，进入步骤A2；

A2、判断当前降雨是否结束，若结束，则采用所有降雨量作为梯田临界雨量，否则返回步骤A1。

4.根据权利要求2所述的基于梯田拦截地表径流的山洪防护方法，其特征在于，所述预设阈值的获取方法为：

获取与上年度相邻年度内每场降雨的最大蓄水量阈值；并采用所有最大蓄水量阈值的平均值作为下一年度的预设阈值。

5.根据权利要求1所述的基于梯田拦截地表径流的山洪防护方法，其特征在于，所述植物截留量的获取方法包括：

在试验梯田中采用五点采样法选择五处样方，并取样方内完整健康植株，测定单株植物的鲜重；

利用针孔降雨器按照预设降雨强度和预设降雨时长进行人工降雨，并在降雨结束后测量单株植物的重量；

根据单株植物的鲜重和单株植物的重量，计算梯田中所有植株的总截留量：

其中，I为梯田中所有植株的总截留量，mm；S为上年度梯田总面积，m²；K为单位面积样方内所含的植株数目；W₁为单株植物的重量，g；W₀为单株植物的鲜重，g；为水的密度，取1 g/cm³。