[發明專利]一種流域洪水預報方法

在審

• 申請號: 201711201884.7
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107944627A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 王清正;王高丹;趙旭升;范光偉;楊躍;鄧長濤
• 申請（專利權）人: 珠江水利委員會珠江水利科學研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 鄭浦娟

1.一種流域洪水預報方法，其特征在于，步驟如下：

步驟S1、針對流域分析出其截留影響因子，并且根據分析出的截留影響因子之間的相互系數和互信息，然后選取出其中的一些截留影響因子，作為優選截留影響因子；

步驟S2、將流域上游所有的水庫和塘壩聚合為一個聚合水庫，計算聚合水庫歷史各個時期的聚合庫容，并且根據聚合水庫歷史各個時期的聚合庫容建立優選截留影響因子與聚合水庫蓄泄規律；根據優選截留影響因子與聚合水庫蓄泄規律特點，獲取到聚合水庫蓄滿率與聚合水庫蓄泄率的關系，最后依據聚合水庫蓄滿率與聚合水庫蓄泄率的關系，建立聚合水庫蓄泄率與聚合水庫蓄泄量的關系；

步驟S3、根據流域在洪水發生時初始時段的優選截留影響因子計算出聚合水庫在洪水發生時的初始蓄滿率，然后根據聚合水庫在洪水發生時的初始蓄滿率計算出聚合水庫在洪水發生時初始時段末的庫容；

步驟S4、在當前時段，首先利用步驟S2中優選截留影響因子與聚合水庫蓄泄率的關系，根據聚合水庫上一時段的蓄滿率計算出聚合水庫當前時段的蓄泄率；然后利用步驟S2中聚合水庫蓄泄率與聚合水庫蓄泄量的關系，根據聚合水庫當前時段的蓄泄率計算出聚合水庫當前時段的蓄泄量；

根據聚合水庫上一時段末的庫容和聚合水庫當前時段的蓄泄量計算出聚合水庫當前時段末的庫容；然后根據聚合水庫當前時段末的庫容計算出聚合水庫當前時段的蓄滿率；

步驟S5、根據聚合水庫當前時段的蓄泄量針對聚合水庫當前時段的凈雨量進行校正，得到水利工程影響下的聚合水庫當前時段的產流量；

步驟S6、判斷當前時段是否為最后一時段；

若否，則在下一時段到來時，進入步驟S4；

若是，則進入步驟S7；

步驟S7、根據水利工程影響下的聚合水庫各個時段的產流量獲取到水利工程影響下的洪水過程。

2.根據權利要求1所述的流域洪水預報方法，其特征在于，所述步驟S1中，優選截留影響因子選取的過程具體如下：選擇BP神經網絡模型，然后以分析出的流域各截留影響因子作為輸入、以流域聚合水庫歷史攔蓄量作為輸出并且以各截留影響因子之間互信息最大或均方誤差最小為目標對BP神經網絡模型進行訓練，在訓練完成后，得到流域聚合水庫攔蓄量與各截留影響因子之間的復合相關關系；最后將復合相關關系中權重系數最大的幾個截留影響因子選取出來。

3.根據權利要求1所述的流域洪水預報方法，其特征在于，所述步驟S2中將流域上游所有的中小水庫和塘壩聚合為一個聚合水庫；針對于中小水庫，獲取到其常年運行庫容；將中小水庫常年運行庫容與各個歷史時期塘壩的實際庫容相加得到各個歷史時期聚合水庫的聚合庫容。

4.根據權利要求1所述的流域洪水預報方法，其特征在于，所述步驟S2中，根據優選截留影響因子與聚合水庫蓄泄規律特點，獲取到的聚合水庫蓄滿率與聚合水庫蓄泄率的關系包括：聚合水庫蓄滿率與聚合水庫泄放率之間的關系以及聚合水庫蓄滿率與聚合水庫攔蓄率之間的關系，其中：

聚合水庫蓄滿率與聚合水庫泄放率之間的關系為：

k₁＝[(A-δ)/A]^m；

聚合水庫蓄滿率與聚合水庫攔蓄率之間的關系為：

k₂＝[(δ-A)/(1-A)]ⁿ；

其中k₁表示聚合水庫泄放率，k₂表示聚合水庫攔蓄率，δ表示聚合水庫蓄滿率；針對于每一個流域，A、m、n均為一定值參數，以預報的洪水過程與實際洪水過程相吻合為目標，然后通過優化算法優選得到的。

5.根據權利要求1所述的流域洪水預報方法，其特征在于，所述步驟S2中，建立聚合水庫蓄泄率與聚合水庫蓄泄量的關系包括：聚合水庫泄放率與聚合水庫泄流量的關系以及聚合水庫攔蓄率與聚合水庫攔蓄量的關系；其中：

聚合水庫泄放率與聚合水庫泄流量的關系為：

△R₁＝k₁R；

聚合水庫攔蓄率與聚合水庫攔蓄量的關系為：

△R₂＝k₂R；

其中R表示聚合水庫的凈雨量，△R₁表示聚合水庫的泄流量；△R₂表示聚合水庫的攔蓄量；k₁表示聚合水庫泄放率，k₂表示聚合水庫攔蓄率。