[發明專利]基于水動力過程相似的模型流域單位線的構建方法

有效

• 申請號: 201810651036.4
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108824349B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 龔家國;趙翠平;王浩;趙勇;王英;彭玕
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: E02B1/02
• 分類號: E02B1/02
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 何凡;李林合

1.基于水動力過程相似的模型流域單位線的構建方法，其特征在于，包括：

獲取研究流域的矢量信息，并將其按設定比例縮小得到的模型流域導入室內降雨區中；

按照區域降雨人工模擬系統的空間剖分結構將室內降雨區劃分成若干區塊，并將模型流域位于的區塊標記為流域子塊；

采用研究流域中雨量站測量的日降雨量及雨量站與流域子塊的權重，計算流域子塊的日降雨量；

采用流域子塊的日降雨量、雨量雨力關系模型、降雨歷時及每個流域子塊中模型流域的占比，計算模型流域的室外小時降雨量；

基于水動力過程相似原理，計算模型流域的室內出口斷面流量Q′：

Q′＝K₁K₂^3/2Q

其中，K₁為模型流域的水平比例尺；K₂為模型流域的垂直比例尺；Q為模型流域的室外出口斷面流量；

計算模型流域的室內凈雨量：

其中，R為模型流域的室內凈雨量；I₀為室內初損值；為室內平均下滲率；t_c為產流歷時；P_后為降雨后期不產流的雨量；D′為模型流域的室內小時降雨量；D為模型流域的室外小時降雨量；K₄為D與D′間的比例尺；

根據模型流域的室內凈雨量和室內出口斷面流量，計算模型流域在室內的瞬時單位線：

其中，n′為反應模型流域調蓄能力的參數；Γ(n′)為n′的伽馬函數；k′為線性水庫的調蓄系數；e為自然對數；t為時間變量；分別為室內出口斷面流量Q′的一階和二階原點矩；M_R⁽¹⁾、M_R⁽²⁾分別為室內凈雨量R的一階和二階原點矩；

根據模型流域在室內的瞬時單位線，構建凈雨為zmm的時段單位線：

其中，q′(Δt，t)為時段單位線的縱坐標；Δt為凈雨時段；F′為模型流域面積；

所述研究流域的矢量信息的生成方法包括：

獲取研究流域的地形數據和雨量站的位置，并將地形數據和雨量站的位置導入ArcGis中生成研究流域的矢量信息。

2.根據權利要求1所述的基于水動力過程相似的模型流域單位線的構建方法，其特征在于，所述流域子塊的日降雨量的計算公式為：

其中，H_j為第j個流域子塊的日降雨量；w_ij為第j個流域子塊到第i個雨量站的權重；p_i為第i個雨量站的日降雨量；c為雨量站的總數量。

3.根據權利要求2所述的基于水動力過程相似的模型流域單位線的構建方法，其特征在于，所述w_ij的計算公式為：

其中，r_ij為第j個流域子塊到第i個雨量站的距離；b為權重指數；b＝0為平方法，b＝1為線性反比法，b＝2為RDS法。

4.根據權利要求1-3任一所述的基于水動力過程相似的模型流域單位線的構建方法，其特征在于，所述采用流域子塊的日降雨量、雨量雨力關系模型、降雨歷時及每個流域子塊中模型流域的占比，計算模型流域的小時降雨量進一步包括：

采用流域子塊的日降雨量、雨量雨力關系模型、降雨歷時，計算流域子塊在降雨歷時內的室外小時降雨量為：

其中，A_j為第j個流域子塊在降雨歷時內的小時降雨量；H_j為第j個流域子塊的日降雨量；S_j為第j個流域子塊的雨量雨力關系模型；a和b均為雨量雨力關系參數；ε為殘差；T為降雨歷時；n為暴雨衰減系數；

根據流域子塊的小時降雨量和每個流域子塊中模型流域的占比，計算模型流域的小時降雨量為：

其中，D為模型流域的室外小時降雨量；q為每個流域子塊中模型流域的占比；B為流域子塊的面積；B_j為第j個流域子塊中模型流域的面積。