CN110008302A - 多影响因子降雨入渗系数定量评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多影响因子降雨入渗系数定量评价方法，涉及地下水资源评估领域，它包括以下步骤：步骤1：确定对降雨入渗影响较大的几个影响因子，综合分析后确定为高程、坡度、岩性、优势入渗形式、土壤五大类；步骤2：根据各影响因子对降雨入渗的影响建立分级评价标准；步骤3：按照分级评价标准，制作高程、坡度、岩性、优势入渗形式、土壤类型的分区图；步骤4：建立各影响因子与降雨入渗系数之间的函数关系，通过分析各影响因子对降雨入渗系数的影响权重，建立定量评价的函数关系式；步骤5：叠加分析计算，生成降雨入渗系数分区图。本发明适用范围广，考虑了对降雨入渗的各种影响因素，成果可靠性高，对资料要求程度不高，可操作性强。

Description

多影响因子降雨入渗系数定量评价方法

技术领域

本发明涉及地下水资源评估领域，更具体地说它是一种多影响因子降雨入渗系数定量评价方法。

背景技术

降雨入渗系数的取值是否合理，决定了地下水补给资源量的计算精度，现有的降雨入渗系数取值方法主要有水文地质比拟法、水量平衡法、地中渗透仪测定等。

水文地质比拟法主要通过借鉴使用条件相同或相似地区的有关水文地质参数，并根据研究地区与借鉴地区在水文气象、地下水埋深、水文地质条件等方面的差异，结合规范及经验进行必要的修正，是地下水资源计算中采用最多的方法，但此法主观性较强，研究区与类比地区在各方面条件的差异性亦难以预测。

水量平衡法主要通过对研究区地下水系统补给径流排泄条件的分析，建立平衡方程对降雨入渗系数进行推算，此方法的主要问题在于各源汇项及均衡期难以确定。

通过地中渗透仪直接测量虽比较直观，但当地下水埋深小于2m时，所测量的值偏大；而利用地下水动态资料来计算降雨入渗系数，只适用于几乎没有水平排泄的潜水，适用范围较小。

因此，研发一种多影响因子降雨入渗系数定量评价方法，用以解决，传统方法主观性强、适用范围小、对资料要求较多等问题是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足之处，而提供一种多影响因子降雨入渗系数定量评价方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：多影响因子降雨入渗系数定量评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：确定对降雨入渗影响较大的几个影响因子，综合分析后确定为高程、坡度、岩性、优势入渗形式、土壤类型五大类；

步骤2：根据各影响因子对降雨入渗的影响建立分级评价标准，越有利于降雨入渗，评分越高；

步骤3：基于GIS地理信息系统软件，按照分级评价标准，制作高程、坡度、岩性、优势入渗形式、土壤类型的分区图；

步骤4：建立各影响因子与降雨入渗系数之间的函数关系，通过分析各影响因子对降雨入渗系数的影响权重，结合统计学，反复试算后建立定量评价的函数关系式；

步骤5：叠加分析计算，基于GIS的空间分析功能，将五大影响因子分区图叠加，按照函数关系式进行计算，生成降雨入渗系数分区图。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1)适用范围广。

2)考虑了对降雨入渗的各种影响因素，成果可靠性高。

3)对资料要求程度不高，可操作性强。

附图说明

图1为本发明的流程图。

图2为本发明的影响因子的评分图。

图3为本发明的各影响因子评级标准的示意图。

图4为秘鲁南部地区Mantaro流域高程因子评分的分区图。

图5为秘鲁南部地区Mantaro流域坡度因子评分的分区图。

图6为秘鲁南部地区Mantaro流域岩性因子评分的分区图。

图7为秘鲁南部地区Mantaro流域优势入渗形式的评分的分区图。

图8为秘鲁南部地区Mantaro流域土壤因子评分的分区图。

图9为秘鲁南部地区Mantaro流域降雨入渗系数的分区图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：多影响因子降雨入渗系数定量评价方法，包括以下步骤：

步骤1：确定对降雨入渗影响较大的几个影响因子，综合分析后确定为高程、坡度、岩性、优势入渗形式、土壤类型五大类，如图2所示。

步骤2：根据各影响因子对降雨入渗的影响建立分级评价标准，见图3，并将所有因子对降雨入渗的影响进行标准化评价。

步骤3：基于GIS软件，加载研究区DEM数据，在【ArcToolbox】中，执行高程分级命令，得到高程分区图。

步骤4：基于GIS软件，加载DEM数据，在【ArcToolbox】中，执行命令[3D Analyst工具]——[栅格表面]——[坡度]，得到坡度分区图。

步骤5：地质图(岩性分布图)及土壤类型分布图通过资料收集得到，在必要的条件下开展野外调查工作进行复核。

步骤6：优势入渗形式主要指的是研究区内发育的有利于降雨入渗的断层带或岩溶现象(以落水洞为主)，通过野外水文地质调查结合卫星混合地图识别，可以有效划分出优势入渗形式，采用GIS软件，根据评分标准(对于岩溶地区，依据《引调水线路工程地质勘察规范》(SL629-2014)岩溶发育程度分级标准进行优势条件分区)，创建包含不同属性的面文件，得到优势入渗分区图。

步骤7：叠加分析计算，基于GIS的空间分析功能，将五大影响因子分区图进行叠加，降雨入渗系数计算公式为R＝(A+P+3L+2I+S)/0.9

其中R为降雨入渗系数，A为高程因子评分，P为坡度因子评分，L为岩性因子评分，I为优势入渗形式的评分，S为土壤因子评分，即可得到降雨入渗系数分区图。

案例：以秘鲁南部地区Mantaro流域为例，根据该地区高程、坡度、岩性、优势入渗形式、土壤等资料综合分析得到全流域降雨入渗系数分布图，具体实施步骤如下:

步骤1：基于ARCGIS软件，加载研究区DEM数据，在【ArcToolbox】中，进入CoversionTools—From Raster—Raster to Polygon，将高程数据转为面文件，结合图3的评分标准，得到高程(A)的分区图，见图4；

步骤2：基于ARCGIS软件，加载研究区DEM数据，在【ArcToolbox】中，执行命令[3DAnalyst工具]——[栅格表面]——[坡度]，得到坡度分区图。结合图3的评分标准，得到坡度(P)的分区图，见图5；

步骤3：基于ARCGIS软件，根据收集到的Mantaro流域地质图，将不同岩性区块进行分区，结合图3的评分标准，得到岩性(L)的分区图，见图 6；岩性又称地层岩性；

步骤4：基于ARCGIS软件，根据收集到的Mantaro流域地质构造图，着重将流域内断裂带、岩溶发育的区域圈出，进行入渗形式优势性分区，结合图3的评分标准，得到优势入渗形式(I)的分区图，见图7；

步骤5：基于ARCGIS软件，根据收集到的Mantaro流域土壤类型分布图，将不同土壤区块进行分区，结合图3的评分标准，得到土壤(S)的分区图，见图8。

步骤6：叠加分析计算，基于ARCGIS软件的空间分析功能，将五大影响因子分区图进行叠加，降雨入渗系数计算公式为 R＝(A+P+3L+2I+S)/0.9

结合图3的评分标准，得到降雨入渗系数(R)的分区图，见图9。

其它未说明的部分均属于现有技术。

Claims (1)

1.多影响因子降雨入渗系数定量评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：确定对降雨入渗影响较大的几个影响因子，综合分析后确定为高程、坡度、岩性、优势入渗形式、土壤五大类；

步骤2：根据各影响因子对降雨入渗的影响建立分级评价标准，越有利于降雨入渗，评分越高；

步骤3：基于GIS地理信息系统软件，按照分级评价标准，制作高程、坡度、岩性、优势入渗形式、土壤类型的分区图；

步骤4：建立各影响因子与降雨入渗系数之间的函数关系，通过分析各影响因子对降雨入渗系数的影响权重，结合统计学，反复试算后建立定量评价的函数关系式；

步骤5：叠加分析计算，基于GIS的空间分析功能，将五大影响因子分区图叠加，按照函数关系式进行计算，生成降雨入渗系数分区图。