[發明專利]一種基于大數據的水文預報方法

有效

• 申請號: 202010819116.3
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111914432B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 李勝;田彪;張榮;鄭強;楊正熙;羅宇翔
• 申請（專利權）人: 貴州東方世紀科技股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F113/08
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 商小川

本發明公開了一種基于大數據的水文預報方法，它包括：步驟1、將整個流域按范圍劃分為各個基本計算單元，步驟2、對每個計算單元進行產流計算；步驟3、根據產流計算結果對每個計算單元進行匯流計算；步驟4、對每個計算單元輸出流量過程進行河網演進疊加計算，最終得到整個流域斷面出口流量；根據流域斷面出口流量水文預報；解決了現有技術中水文預報主要采用新安江模型存在的由于模型的參數得不到準確的率定，最終導致新安江模型計算的預報結果存在準確度較差等問題；參數率定的難度和應用地區的限制，導致新安江模型很難向無水文資料地區進行大力的技術推廣和應用等技術問題。

技術領域

本發明屬于水文預報技術，尤其涉及一種基于大數據的水文預報方法。

背景技術

水文預報對防洪、抗旱和水資源合理利用等領域中有著重要意義。在現有技術中，我國一般常用的水文預報模型是新安江模型。目前，新安江模型針對無資料地區和干旱地區的水文預報存在一定的限制。在新安江模型中，土壤蒸發機制采用的是三層蒸發模式，對于無水文資料的地區，模型的蒸發參數較難率定，很難通過流域下墊面因子對蒸發參數進行率定估值；另外，新安江模型的產流計算機制只適用于濕潤地區，而不適應干旱地區。參數率定的難度和應用地區的限制，導致新安江模型很難大范圍普及，尤其是向無資料地區進行技術推廣和應用；同時，由于模型的參數得不到準確的率定，最終導致新安江模型計算的預報結果存在準確度較差等問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種基于大數據的水文預報方法，以解決現有技術中水文預報主要采用新安江模型存在的由于模型的參數得不到準確的率定，最終導致新安江模型計算的預報結果存在準確度較差等問題；參數率定的難度和應用地區的限制，導致新安江模型很難向無水文資料地區進行大力的技術推廣和應用等技術問題。

本發明的技術方案是：

一種基于大數據的水文預報方法，它包括：

步驟1、將整個流域按范圍劃分為各個基本計算單元，

步驟2、對每個計算單元進行產流計算；

步驟3、根據產流計算結果對每個計算單元進行匯流計算；

步驟4、對每個計算單元輸出流量過程進行河網演進疊加計算，最終得到整個流域斷面出口流量；根據流域斷面出口流量水文預報。

它還包括：步驟5、對最大下滲率F₀、穩定下滲率F_c、霍頓下滲公式系數Beta、流域土壤田間持水能力Wm和參數Em進行率定。

步驟1所述基本計算單元的劃分方法包括：將流域內互不嵌套的分水嶺作為基本計算單元；一個計算單元對應一個計算點，計算點分為葉子和區間兩種類型，上游計算點通過馬斯京根算法與下游計算點進行連接。

每個計算單元的降水輸入采用氣象部門的5平方公里降雨柵格數據；按流域內各個分水嶺范圍進行分別提取。

步驟2所述對每個計算單元進行產流計算的方法包括：

步驟2.1、當降水量或降雨量h到達地面時，按流域蒸發能力Em進行降水扣損,得到扣損后的降雨量PE，損失的降雨量為記為E_S，即PE+E_S＝h；PE0時激活土壤蒸發計算，并置PE為0；激活土壤蒸發計算后，執行步驟2.4完成一次產流迭代計算；

步驟2.2、當降水扣損后，如果PE0，則按水文標準算法，通過流域蓄水容量曲線進行蓄滿產流計算；輸出凈雨R和蓄滿吸收量DW，將輸出凈雨R通過二水源算法得到地上凈雨Rs和地下凈雨hg；得到地上凈雨Rs后，根據霍頓下滲公式結合土壤含水量W，推算下滲率f_v；