(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111401550.0 (22)申请日 2021.11.19 (71)申请人 中国水利水电科 学研究院 地址 100038 北京市海淀区玉渊潭南路1号 A座9层 申请人 水利部水利水电规划设计总院 (72)发明人 郝春沣　吕向林　仇亚琴　牛存稳　 贾仰文　杜军凯　李云玲　贾玲　 刘海滢　马睿　郭旭宁　李慧　 (74)专利代理 机构 中国兵器 工业集团公司专利 中心 11011 代理人 刘瑞东 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 113/08(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于WEP分布式水文模 型的河川基流分 析方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于WEP分布式水文模 型的 河川基流分析方法， 属于水文技术分析领域。 本 发明本发明基于具有物理机制的分布式水文模 型WEP， 其能直接考虑各水文要素的相 互作用及 其时空变异规律， 从水循环的动力学机制来描述 流域水文问题能够分析流域下垫面变化后的产 汇流变化规律， 基流作为水文循环的重要组成部 分， WEP模型也可以有效模拟其变化过程。 本发明 对分布式水文模型WEP输出结构进行了改进， 使 模型能够输出逐日基流量数据， 使得基流计算结 果具有水文循环的物理基础； 弥补了传统基流计 算方式在缺 资料地区不能计算的缺陷； 为评估历 史基流量变化贡献， 和未来恢复基流量提供评估 方法。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114186507 A 2022.03.15 CN 114186507 A 1.一种基于WEP分布式水文模型的河川基流分析方法， 其特征在于， 该方法包括如下步 骤： S1、 展布输入分布式水文模型WEP所需数据； S2、 基于已有水文站数据对WEP模型进行率定和验证； S3、 改进WEP模型输出 结构， 使其输出基流 量， 并确定研究区内特定河段位置； S4、 基于率定后分布式水文模型WEP， 设置不同情景， 输出不同土地利用、 气候变化、 社 会用水情景 下基流量， 实现不同因素对基流 量的影响分析。 2.如权利要求1所述的基于WEP分布式水文模型的河川基流分析方法， 其特征在于， 所 述步骤S1 中WEP所需的数据包括气象数据、 土地利用数据、 土壤类型数据、 植被类型数据、 地 理高程数据、 社会用水 数据和水文站数据。 3.如权利要求2所述的基于WEP分布式水文模型的河川基流分析方法， 其特征在于， 所 述步骤S1 中高程数据利用地理信息系统软件ARC GIS分别进行填 洼、 流向、 流量、 提取河网步 骤， 从而提取研究区流 域范围， 并划分子流 域和等高带。 4.如权利要求2所述的基于WEP分布式水文模型的河川基流分析方法， 其特征在于， 所 述步骤S1中从气象站 点获取逐日降水数据、 逐日气温数据、 逐日湿度数据、 逐日日照数据和 逐日风速数据， 利用VB程序展布到研究区子流域内， 并形成WEP模型输入所需的 “.dat”格 式。 5.如权利要求2所述的基于WEP分布式水文模型的河川基流分析方法， 其特征在于， 所 述步骤S1中土壤类型数据通过中 国土壤资源数据库获得； 土地利用数据、 植被类型数据、 高 程数据通过卫星遥感影响解译获取， 并利用ARC GIS软件处理成ASCII码 格式； 水文站数据来 自于流域水文年 鉴， 社会用水 数据通过 水资源公报获取， 并按用水类型展布到等高带。 6.如权利要求1 ‑5任一项所述的基于WEP分布式水文模型的河川基流分析方法， 其特征 在于， 所述 步骤S2具体包括： S21、 选择率定期和验证期， 以实测水文站径流数据为对象， 输入步骤S1中所有输入数 据文件， 通过WEP模型模拟径流量； 将基于分布式水文模型WEP输出得到的模拟径流值和实 测值对比； S22、 将特征值作为分布式水文模型WEP模拟效果的评价指标， 通过模拟径流值和 实测 值计算评价指标 结果； S23、 依据评价指标 结果， 对模型参数进行调整。 7.如权利要求6所述的基于WEP分布式水文模型的河川基流分析方法， 其特征在于， 所 述步骤S22中的特征值包括纳什效率系数、 相对误差和相关系数。 8.如权利要求7所述的基于WEP分布式水文模型的河川基流分析方法， 其特征在于， 所 述步骤S23中， 当纳什效率系数大于0.7、 相对误差小于10％， 相关系数大于0.6即认为模型 模拟相对合理， 即完成对分布式水文模型WEP的率定过程， 认为可用于后续的模拟分析。 9.如权利要求6所述的基于WEP分布式水文模型的河川基流分析方法， 其特征在于， 所 述步骤S3具体包括： S31、 分布式水文模型WEP输出的地表径流量是坡面产流、 壤中流、 基流量的总和， 通过 在计算求和之前， 把基流 量数值作为模型输出， 在地表 径流量中单独分离出基流 量部分； S32、 根据分布式水文模型汇流特点， 确定研究区内特定河段位置 。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114186507 A 210.如权利要求9所述的基于WEP分布式水文模型的河川基流分析方法， 其特征在于， 所 述步骤S4具体包括： S41、 对于天然情景1， 建立WEP模型， 并根据历史还原径流数据 Q0对参数进行率定， 此时 得到模拟基流 量为受降水变化和人类活动影响较小的基流 量Q1； S42、 对于气候变化情景2， 把基准期降水数据替换为变化期降水数据， 得到模拟基流量 Q2， Q2为降水变化条件下的基流 量； S43、 对于社会用水情景3， 将人工取用水数据加入情景1模型中， 得到模拟基流量Q3， Q3 为仅人工取用水因子变化作用下的基流 量； S44、 对于土地利用情景4， 替换土地利用数据， 得到变化期土地利用下模拟基流量Q4， Q4为仅土地利用变化作用下的基流 量； S45、 对于气候变化、 社会用水变化、 土地利用变化综合影响， 得到综合影响下的模拟基 流量Q5， Q5为综合影响下的基流 量； S46、 计算得到不同驱动因子对基流变化的贡献量： RC＝Q5‑Q1 CC＝Q2‑Q1 WC＝Q3‑Q1 LC＝Q4‑Q1 其中， RC为综合影响下的基流变化的贡献量， CC为降水变化条件下的基流变化的贡献 量， WC为仅人工取用水因子变化作用下的基流变化的贡献量， LC为仅土地利用变化作用下 的基流变化的贡献量； S47、 计算 不同驱动因子对径流变化的贡献率： 其中， ηCC为降水变化对径流变化的贡献率， ηWC为仅人工取用水因子变化对径流变化的 贡献率， ηLC为仅土地利用变化对径流变化的贡献率。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114186507 A 3