[發明專利]基于臨界雨量推求復合預警指標的方法、裝置及預警方法

有效

• 申請號: 201811284448.5
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109118721B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 江善虎;李國芳;任立良;陳宏新;練美琪;王孟浩;劉若蘭
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G08B21/10
• 分類號: G08B21/10
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;俞翠華

本發明公開了一種基于臨界雨量推求復合預警指標的方法、裝置及預警方法，包括獲取復合預警指標RTI的計算公式RTI＝(k₁*Pa+P)/H^k₂；式中，k₁、k₂為系數，Pa為前期影響雨量，H為預警時段，P為不同前期影響雨量Pa和預警時段組合情景下臨界雨量值；確定系數k₁和k₂取值；獲取開始降雨時的初始土壤含水量、實測或預報的雨量及其時段長，并代入計算公式RTI＝(k₁*Pa+P)/H^k₂，得到實時復合預警指標值；將實時復合預警指標值與斷面復合預警指標閾值比較，并根據比較結果執行相應的操作。本發明充分利用事發之前的已有信息，簡單易行、能計算任意時段預警值，可為山洪災害預警提供一種新的行之有效的方法。

技術領域

本發明屬于領域，具體涉及一種基于臨界雨量推求復合預警指標的方法、裝置及預警方法。

背景技術

山洪災害是指山區溪溝中發生的暴漲洪水及由此引起的滑坡、泥石流等對人類生命和財產造成威脅的突發性災害。山丘區自然地理環境特殊，再加上極端天氣和人類頻繁活動的影響，山洪災害已經成為我國自然災害中造成人員傷亡和財產損失的主要災種之一。因此，實施較為可靠的山洪災害預警是我國山丘區防災減災的重要任務。

臨界雨量是目前常用的山洪災害預警指標，它是指一定時間內導致一個區域發生山洪災害時降雨量達到或超過的最小量級或強度。臨界雨量的確定有多種方法：國外廣泛應用的是美國水文研究中心的FFG(Flash Flood Guidance，FFG)系統，FFG由臨界流量根據降雨徑流關系曲線計算得出；國內近年來研究較多的是將臨界雨量的推求與水文模型結合，借助水文模型反算臨界雨量。我國山洪災害調查評價項目采用經驗法、水文計算法和分布式水文模型模擬法等方法計算獲取了全國17萬個沿河村落的設計洪水、臨界雨量預警指標。這種臨界雨量的計算充分考慮了降雨到形成致災流量過程中的產匯流機制，但目前只能考慮幾種特定情況下臨界雨量的推求(如初始土壤含水量Pa＝1WM、0.8WM、0.5WM，預警時段長＝1h、2h、3h)，而實際初始土壤含水量可能并非預先設定的值，山洪的預警時段也不會只局限于幾種整點時段。

復合預警指標法以我國臺灣的降雨驅動指標法為基礎，可充分考慮雨強、前期影響雨量、場次累積雨量等降雨要素對山洪災害的影響。復合預警指標的優點在于能根據歷史洪水資料找出它與山洪之間的相關性，直觀明了、計算簡單。但如果要將復合預警指標應用到全國典型小流域，而仍然從歷史暴雨洪水資料和預警流量出發分析其特征與規律的話，不僅工作量巨大，而且不能很好地與已有的山洪災害調查評價成果銜接。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種基于臨界雨量推求復合預警指標的方法、裝置及預警方法，充分利用事發之前的已有信息，簡單易行、能計算任意時段預警值，可為山洪災害預警提供一種新的行之有效的方法。

實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

第一方面，本發明提出了一種基于臨界雨量推求復合預警指標的方法，包括：

獲取復合預警指標RTI的計算公式RTI＝(k₁*Pa+P)/H^k₂；式中，k₁、k₂為系數，Pa為前期影響雨量，H為預警時段，P為不同前期影響雨量Pa與預警時段組合情景下臨界雨量值；

確定系數k₁和k₂取值，完成復合預警指標的推求。

優選地，所述確定系數k₁和k₂取值具體為：基于試算法獲得的系數k₁和k₂取值。