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申请/专利权人：河海大学

摘要：本发明公开了基于月尺度生态水文模拟的绿洲生态输水过程优化方法，包括步骤1、构建月尺度生态水文模型方程组；步骤2、收集月尺度气象、水文和生态观测数据；步骤3、率定方程未知系数；步骤4、设计生态输水方案；步骤5、月尺度生态水文模拟；步骤6、选择最优生态输水方案。本发明在不增加生态输水总水量的条件下，以绿洲面积大、植被覆盖度高为目标，优化生态输水过程，提高绿洲复苏生态效益，为复苏干旱区尾闾绿洲生态系统结构与功能、发挥绿洲生态系统服务功能提供科技支撑。

主权项：1.一种基于月尺度生态水文模拟的绿洲生态输水过程优化方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、构建月尺度生态水文模型方程组：月尺度生态水文模型方程组包括均随月度t变化的湖泊水量平衡方程、湖泊面积平衡方程、地下水埋深平衡方程、绿洲面积平衡方程和植被覆盖度平衡方程；月尺度生态水文模型方程组具有3个输入量、5个未知变量和若干个方程未知系数；其中：3个输入量分别为：生态输水量WE、降水量P和潜在蒸散发量EP；5个未知变量包括3个待求解中间未知量和2个待求解优化未知量；其中，3个待求解中间未知量分别为：湖泊水深HL、湖泊面积AL和地下水埋深HG；2个待求解优化未知量分别为：绿洲面积AV和植被覆盖度V；步骤2、收集月尺度气象、水文和生态观测数据：针对干旱区的待优化绿洲，逐月收集整理其在生态输水期间连续N年的气象、水文和生态观测数据；其中，N≥5；每月的气象、水文和生态观测数据均包括步骤1中的3个输入量和5个未知变量；步骤3、率定方程未知系数：使用步骤2中收集的月尺度气象、水文和生态观测数据，对步骤1构建的月尺度生态水文模型方程组中的所有方程未知系数进行率定；步骤4、设计生态输水方案：使待优化绿洲在自然年度内的生态输水总量为定值WE,D的情况下，设计如下三种过程差异化的生态输水方案，分别为：方案一、植被生长季前期输水：将生态输水总量WE,D均匀分配至植被生长季前期的A个月份，则植被生长季前期每个月份的生态输水量均为WE,DA；方案二、植被生长季后期输水：将生态输水总量WE,D均匀分配至植被生长季前期的B个月份，则植被生长季后期每个月份的生态输水量均为WE,DB；方案三、植被生长季全期输水：将生态输水总量WE,D均匀分配至植被生长季全期的A+B个月份，则植被生长季全期每个月份的生态输水量均为WE,DA+B；步骤5、月尺度生态水文模拟，具体包括如下步骤：步骤5-1、模型输入量模拟方案设计：将一般条件降水量P、一般条件潜在蒸散发量EP、以及生态输水量WE，作为月尺度生态水文模型方程组的3个输入量；其中，生态输水量WE采用步骤4设计的三种生态输水方案，因而对应三种输入量模拟方案；步骤5-2、月尺度生态水文模拟：将步骤4-1设计的每种模型输入量模拟方案，分别输入至具有确定方程系数的月尺度生态水文模型方程组中，逐月进行为期K年的生态水文模拟，获得每种模型输入量模拟方案下每个月份的绿洲面积AV和植被覆盖度V；其中，K≥5；步骤6、选择最优生态输水方案，具体包括如下步骤：步骤6-1、计算年平均值：对每种模型输入量模拟方案各个月份的绿洲面积AV分别计算K年的平均值，记为对应月份的月度绿洲面积AV年平均值；对每种模型输入量模拟方案各个月份的植被覆盖度V分别计算K年的平均值，记为对应月份的月度植被覆盖度V年平均值；步骤6-2、获取最大年平均值：寻找并比较每种模型输入量模拟方案下的月度绿洲面积AV年平均最大值和月度植被覆盖度V年平均最大值；以绿洲面积大、植被覆盖度高为评价依据，选取月度绿洲面积AV年平均最大值大和月度植被覆盖度V年平均最大值高所对应的生态输水方案作为最优生态输水方案。

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