[發明專利]一種區域降雨人工模擬系統的降雨過程設計方法

有效

• 申請號: 201810652972.7
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108829990B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 龔家國;趙勇;彭玕;冶運濤;尚毅梓;王英
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G01W1/14
• 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

1.一種區域降雨人工模擬系統的降雨過程設計方法，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區域降雨人工模擬系統的覆蓋區域中；

按照區域降雨人工模擬系統的空間剖分結構將模型流域剖分成若干區塊，將模型流域對應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；

計算模型流域在室外的凈雨量R：

其中，I₀為室外初損值；為室外平均下滲率；t_c為產流歷時；P_后為室外降雨后期不產流的雨量；D為模型流域的室外小時降雨量；

根據模型流域的室外凈雨量和室外徑流量，計算模型流域在室外的瞬時單位線u(0，t)：

其中，Q為室外徑流量；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；分別為室外徑流量Q的一階和二階原點矩；分別為室外凈雨量R的一階和二階原點矩；

根據模型流域在室外的瞬時單位線，構建模型流域在室外凈雨為z mm的時段單位線：

其中，q(Δt，t)為室外時段單位線；Δt為凈雨時段；F為模型流域面積；

當單位時段內的小時凈雨量為K個單位時，根據室外凈雨的時段單位線計算模型流域第j時段末的室內凈雨量R′_j：

q′＝K₅*q(Δt，t)

其中，K₅為q(Δt，t)與模型流域的室內時段單位線q′的換算比例尺，K₅＜1；Q′_i為i時段末的室內理論流量，i＝1，2，···，l為流量過程線時段數；q′_i-j+1為i-j+1時段的室內時段單位線，i-j+1＝1，2，···n為單位線時段數；R′_j為模型流域第j時段末的室內凈雨量，j＝1，2，···，m為凈雨時段數；

根據模型流域的模型流域第j時段末的室內凈雨量R′_j，計算模型流域的室內時段降雨量D′_j：

其中，I′₀為室內初損值；為室內平均下滲率；t_c為產流歷時；P′_后為室內降雨后期不產流的雨量；

根據計算的所有室內時段降雨量，生成室內模型流域正上方人工降雨裝置的降雨過程控制文件。

2.根據權利要求1所述的區域降雨人工模擬系統的降雨過程設計方法，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所述的區域降雨人工模擬系統的降雨過程設計方法，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。