[發明專利]一種降雨徑流模型參數優化方法

有效

• 申請號: 201811048998.7
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109325206B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 柳創新
• 申請（專利權）人: 柳創新
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10;G01W1/14
• 代理公司: 北京恒律知識產權代理有限公司 11416
• 代理人: 龐立巖;顧珊

本發明提供一種降雨徑流模型參數優化方法包括如下方法步驟：a)計算降雨徑流模型，得到集水區的計算出流量，同時獲取降雨過程集水區的觀測出流量；b)建立目標函數，在所述目標函數中引入降雨徑流模型的計算得到的計算出流量與觀測得到的觀測出流量；c)求解步驟b)中目標函數，優化調整降雨徑流模型的參數。本發明通過對降雨徑流模型計算得到的出流量與觀測得到出流量建立目標函數，對目標函數進行梯度計算優化降雨徑流模型的參數，使降雨徑流模型的計算結果更加接近實際情況。

技術領域

本發明涉及降雨徑流模型參數優化技術領域，特別涉及一種降雨徑流模型參數優化方法。

背景技術

各類自然災害的頻繁發生一直是威脅人類生命和財產，其中尤以暴雨洪水災害為最多。對降雨徑流預測，減少暴雨洪水災害帶來的損失，對于維護社會安定，加強區域水資源的宏觀管理、優化調度和開發利用，具有重要的指導意義。

降雨徑流模型作為對降雨徑流預測的計算機輔助工具，能夠很好的對降雨徑流進行模擬計算，但是現有技術中，降雨徑流模型種類繁多，例如有水筒模型、納許瞬時單位曲線模型、克拉克單位曲線模型、SCS無因次單位曲線模型、三角單位曲線模型、無因次單位曲線模型、運動波平面模型、線性水庫模型和分布式降雨徑流模型等。

現有的降雨徑流模型均有不同的參數，降雨徑流模型的參數對在降雨徑流預測具有極為重要的作用，很大程度上影響著降雨徑流預測的準確性。

因此，為了解決現有技術中的上述問題，為降雨徑流模型提供準確的參數，需要一種降雨徑流模型參數優化方法對降雨徑流模型參數進行優化調整。

發明內容

本發明的目的在于提供一種降雨徑流模型參數優化方法，所述方法包括如下方法步驟：

a)計算降雨徑流模型，得到集水區的計算出流量，同時獲取降雨過程集水區的觀測出流量；

b)建立目標函數，在所述目標函數中引入降雨徑流模型的計算得到的計算出流量與觀測得到的觀測出流量；

c)求解步驟b)中目標函數，優化調整降雨徑流模型的參數。

優選地，計算降雨徑流模型包括計算降雨徑流模型得到地表及地下水出流量。

優選地，計算降雨徑流模型得到地表及地下水出流量包括：

a1)降雨徑流模型中引入地下水儲蓄量參數；

a2)讀取降雨時間序列表和地表水線性水庫系數K、地下水線性水庫系數Kgw、初始入滲率f0，長期入滲率fc，衰減系數Kf；

a3)計算降雨入滲量和地下水儲蓄量，通過水文平衡方程差分處理后，更新降雨入滲量和地下徑流量，

a4)判斷集水區的降雨入滲量和地下徑流量是否更新完成，若是，則將更新后的地下水徑流量作為地下水出流量，若否，則返回步驟a3)重復計算降雨入滲量和地下水儲蓄量，及更新降雨入滲量和地下徑流量。

優選地，計算降雨入滲量包括如下方法：

計算降雨入滲率式中，f為降雨入滲率，f₀為初始入滲率，f_c為長期入滲率，K_f為衰減系數，S_b為地下水儲蓄量；

將計算得到的降雨入滲率與集水區降雨量比較后，取較小值乘以集水區面積得到降雨入滲量。

優選地，，地下水儲蓄量通過如下方法計算：

S_b＝K_gwQ_b，式中，S_b為地下水儲蓄量，Q_b為地下水徑流量，K_gw為地下水線性水庫系數。