流域水文相似度研究

流域水文相似度研究是对流域水文过程进行定量化比较和分析的科学。水文过程涉及水的循环和流动，包括降水、蒸发、入渗、蓄水、汇流等环节，这些过程在不同流域的特性及影响因素上会表现出一定的相似性。水文相似度研究的目的是找出一种方法，能够科学地比较和量化这种相似性，从而对于流域的水资源管理和水文模拟具有指导意义。 流域的水文相似性问题研究涉及到的几个核心概念包括： 1. 水文相似性评定指标：包括流域的下垫面特征、河网发育情况、产汇流影响因素等。下垫面是指流域内地表的覆盖情况，如土地利用类型、植被覆盖度等。河网发育情况包括河流的大小、分布、密度等。产汇流影响因素则包含地形、土壤类型、降雨类型等。 2. 水文相似元：指构成水文系统中，在属性或特征上相同但数值存在差异的单元。这是比较不同流域相似性的一个基本单元。例如，两个流域可能在土地利用类型上存在相似性，但在具体覆盖度上有所不同。 3. 水文相似度：是评价两个水文系统相似程度的量化指标。本文中定义了水文相似度的计算方法，它依赖于水文相似元的值和权重。水文相似元的值是由流域A的水文指标值与流域B的相应水文指标值之差决定的。权重则是通过层次分析法（AHP）来确定的，这需要评估专家根据实际经验给出比较和判断。 4. 水文相似权：对于不同的水文特征，其在水文相似度中的权重是不同的。这些权重的确定利用层次分析法进行，该方法通过构建判断矩阵，采用专家打分的方式来确定各特征的相对重要性。判断矩阵标度定义了不同特征之间的相对重要性，用于量化专家的经验判断。 5. 层次分析法（AHP）：是一种定性和定量相结合的系统分析方法。在水文相似度研究中，它用于确定各水文相似元的权重，即将复杂的评价问题分解为若干层次和因素，通过两两比较确定相对重要性，最后通过计算得到各因素的权重。 6. 流域间水文相似度的方向性：即A流域相对于B流域的水文相似度可能与B流域相对于A流域的相似度不相等，这反映了水文相似度不是对称的。 通过实例计算研究，本研究以江西省雨量站网密度实验区中的朗口和银山流域为研究对象，尝试了提出的水文相似性评定指标和计算方法，结果表明，水文相似度可以作为定量化研究水文相似性问题的一个有效工具。 本研究指出传统的相似流域概念过于简化，未能充分考虑流域内小尺度要素空间分布的差异对水文响应的影响。因而，提出了流域水文相似概念，这是在尺度化研究的基础上，对小尺度要素进行数学物理处理，研究其对径流形成过程的影响及其模拟。这项研究对于推动水文学领域中的尺度问题研究具有重要意义。