Page 6 - 《水文》2023年第5期

第5期 梁美霞等：基于水文模拟的流域水文相似度分析 3

表1 朱溪流域和游屋圳小流域盒维数计算 表3 朱溪与游屋圳土壤类型面积占比（%）
Table 1 Box dimension calculation of Zhuxi watershed Table 3 The area proportion of every soil type of Zhuxi watershed
水系盒宽度 朱溪流域 游屋圳小流域 and Youwuzhen watershed （%）
δ N（δ） ln δ ln N（δ） N（δ） ln δ ln N（δ） 土壤类型 朱溪 游屋圳
黄泥沙田 18.95 15.77
10 9 518 2.303 9.161 1 259 2.303 7.138
酸性岩粗骨性红壤 5.99 14.17
20 2 358 2.996 7.766 281 2.996 5.638
乌泥田 4.07 3.10
40 570 3.689 6.346 75 3.689 4.317
酸性岩红壤 8.08 19.44
80 128 4.382 4.852 19 4.382 2.944
酸性岩侵蚀红壤 60.12 47.59
160 36 5.075 3.584 2 5.075 0.693
基于 DEM 水系盒维数的河网分形维数水文相似 式中：S（A，B）为流域B（朱溪流域）相对于流域A（游屋
s
元值的计算公式如下： 圳小流域）的土壤水文相似元值；S 为流域A（游屋圳
i，A
S
D( | D - D A | （4） 小流域）中第i种土壤类型分布的面积百分比； 为流
i，B
B
S A，B) = 1 - D A 域B（朱溪流域）中第i种土壤类型分布的面积百分比；
式中：S（A，B）为流域B（朱溪流域）相对于流域A（游屋 S 为流域A（游屋圳小流域）中第i种土壤类型分布的
D
i，A
圳小流域）的河网分形维数水文相似元值；D 为流域A 面积百分比的平均值，=1，，，，。
i
A
3
5
4
2
（游屋圳小流域）基于分形定义的分形维数计算值；D 为 （6）植被覆盖度水文相似元值。本研究以两流域
B
流域B（朱溪流域）基于分形定义的分形维数计算值。
各植被覆盖度分级面积占比作为反映两流域之间植被
（4）土地利用水文相似元值。本研究采用林地率、
相似性的评价指标，朱溪流域与游屋圳流域植被覆盖
耕地率和园地率作为反映两流域之间土地利用相似性
度面积占比见表4。
的评价指标，朱溪流域与游屋圳流域土地利用类型面积
表4 朱溪与游屋圳各植被覆盖度面积占比（%）
占比见表2。土地利用水文相似元值的计算公式如下： Table 4 The area proportion of vegetation coverage of Zhuxi
∑( L - L ) 2 watershed and Youwuzhen watershed （%）
L( i，B i，A （5）
(
S A，B) = 1 - - - 2 植被覆盖度 朱溪 游屋圳
-
-
-
-
∑ L i，A - L i，A ) 0～30 5.38 3.78
式中：S（A，B）为流域B（朱溪流域）相对于流域A（游屋 30～45 3.09 2.71
L
L
圳小流域）的土地利用水文相似元值； 为流域A（游屋 45～60 4.84 4.63
A
i，
圳小流域）中第i种土地利用类型分布的面积百分比； 60～75 10.47 11.27
L 为流域B（朱溪流域）中第i种土地利用类型分布的 75～100 76.21 77.61
i，B
-
-
-
-
- -
面积百分比； L 为流域 A（游屋圳小流域）中第 i 种土 植被覆盖度水文相似元值的计算公式如下：
i，A
i
地利用类型分布的面积百分比的平均值，=1，，。 ∑( V - V ) 2
3
2
V(
i，A
(
表2 朱溪流域与游屋圳流域土地利用类型面积占比（%） S A，B) = 1 - i，B - - 2 （7）
-
-
-
-
∑ V - V )
Table 2 The area proportion of every land use type of Zhuxi i，A i，A
watershed and Youwuzhen watershed （%）
式中：S（A，B）为流域B（朱溪流域）相对于流域A（游屋
V
林地率 耕地率 园地率
圳小流域）的植被覆盖度水文相似元值；V 为流域 A
朱溪 63.16 22.15 6.23 i， A
（游屋圳小流域）中第 i 种植被覆盖度的面积百分比；
游屋圳 60.00 21.90 14.55
V 为流域B（朱溪流域）中第i种植被覆盖度的面积百
（5）土壤类型水文相似元值。本研究以两流域共有 i， B
分比； V 为流域 A（游屋圳小流域）中第 i 种植被覆盖
的土壤类型作为反映两流域之间土壤相似性的评价指 i，A
i
度的面积百分比的平均值，=1，，，，。
3
4
5
2
标，朱溪流域与游屋圳流域土壤类型面积占比见表3。
综上，根据朱溪流域与游屋圳小流域平均海拔、地
土壤类型水文相似元值的计算公式如下：
∑( S - S ) 2 形指数、河网分形维数、土地类型、土壤类型和植被覆
s( i，B i，A 盖度相似元值计算公式（2）～（7）可分别得到各指标的
(
S A，B) = 1 - - - 2 （6）
-
-
-
-
∑ S i，A - S i，A ) 相似元值结果，见表5。