[發明專利]一種流域設計洪水時空分布推算方法

在審

• 申請號: 202011102869.9
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112231907A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 龍倩;趙維波;唐啟龍
• 申請（專利權）人: 浪潮云信息技術股份公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 姜鵬

本發明涉及系統軟件技術領域，具體提供了一種流域設計洪水時空分布推算方法，首先，基于GIS技術對紙質版暴雨參數圖集進行矢量化處理，其次利用水文分析工具生成流域網格及其中心點，隨后通過生成暴雨參數柵格數據及空間插值分析獲取流域中心相關參數值，之后連接數據庫表，通過程序批量計算流域網格設計暴雨并進行時程分配，利用設計暴雨計算成果批量推算流域網格設計洪水，最后將流域網格的設計暴雨及設計洪水空間分布情況可視化展現。與現有技術相比，本發明不僅解決傳統方法人工查閱暴雨參數的易錯性和不準確性，同時大大提升設計洪水的計算效率，基于GIS實現流域網格設計暴雨及設計洪水的空間分布直觀展現，為相關工程規劃及防洪評價等工作提供決策依據。

技術領域

本發明涉及系統軟件技術領域，具體提供一種流域設計洪水時空分布推算方法。

背景技術

通常在水利工程、城市及廠礦排水工程等規劃設計時,需要參考設計洪水計算成果。然而在小流域設計洪水的計算過程中，往往存在流域實測流量資料不足或缺乏的現象。

當前常用的推求方法為：首先推求設計暴雨，隨后通過產流和匯流計算推求設計凈雨、洪峰、洪量和設計洪水過程。

(1)推求設計暴雨

由于一般小流域水文資料匱乏，難以獲取長系列暴雨數據，因此當前水文工作中常采用由暴雨圖集推求設計暴雨過程的方法，主要步驟如下：

1、根據省(區)水文手冊(包括有關的水文圖集，如《暴雨徑流查算圖表》)中繪制的暴雨參數等值線圖，插值查算設計流域中心點不同歷時(10min、60min、6h、24h、3d)最大暴雨均值和變差系數Cv，通過暴雨點面關系獲取統計歷時不同設計頻率的面雨量。

2、利用暴雨公式將統計歷時的設計雨量轉化為任一歷時的設計雨量。

暴雨公式用來反映一定頻率下選取歷時的平均降雨強度與歷時的關系，如以下指數方程：

式中，表示歷時為t，頻率為P的平均暴雨強度，mm/h；S_P表示t＝1h的平均雨強，mm/h；n表示暴雨參數或暴雨遞減指數。

3、按分區概化雨型或移用的暴雨典型同頻率控制放大，計算設計暴雨過程。

(2)推求設計凈雨過程

設計暴雨扣除損失即是設計凈雨。對于濕潤地區，多采用較簡單的前期影響雨量為參數的降雨徑流相關法、平均損失法和扣除初損及后損法。

(3)推求設計洪水過程

采用推理公式及單位線法對設計凈雨進行匯流計算，從而獲取流域出口斷面的設計洪水過程。

傳統計算方法存在的問題和缺點：

1、不能對計算結果進行快速直觀展示，不便于推算成果的檢驗及不同方案成果對比；

2、人工查閱暴雨圖集進行插值計算工作效率低，且插值結果準確性較低；

3、每次只能對單個流域進行查閱推算，靈活性及效率較低。

發明內容

本發明是針對上述現有技術的不足，提供一種實用性強的流域設計洪水時空分布推算方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種流域設計洪水時空分布推算方法，首先，基于GIS技術對紙質版暴雨參數圖集進行矢量化處理，其次利用水文分析工具生成流域網格及其中心點，隨后通過生成暴雨參數柵格數據及空間插值分析獲取流域中心相關參數值，之后連接數據庫表，通過程序批量計算流域網格設計暴雨并進行時程分配，利用設計暴雨計算成果批量推算流域網格設計洪水，最后將流域網格的設計暴雨及設計洪水空間分布情況可視化展現。