[發(fā)明專利]一種智慧水文分析應(yīng)用系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110323546.0
• 申請(qǐng)日: 2021-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN113077080A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅浩
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/10;G06Q50/26;G06F16/248;G06F16/29
• 代理公司: 北京八月瓜知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11543
• 代理人: 李斌

1.一種智慧水文分析應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于，包括：流域特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊、水文分析模塊、計(jì)算成果合理性分析模塊、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)收錄模塊；

所述流域特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊，用于錄入、存儲(chǔ)和展示流域的基本數(shù)據(jù)，并基于基本數(shù)據(jù)分析流域的特征參數(shù)輸出特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果；

水文分析模塊，用于基于所述特征參數(shù)對(duì)流域進(jìn)行水文分析；

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)收錄模塊，用于收錄實(shí)測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

計(jì)算成果合理性分析模塊，用于根據(jù)實(shí)測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析計(jì)算成果合理性，進(jìn)行參數(shù)率定及展示水文分析結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水文分析應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于，所述流域特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊包括：

地理空間數(shù)據(jù)下載單元，用于獲取DEM高程數(shù)據(jù)及Landsat TM遙感數(shù)據(jù)；

特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)單元，用于利用GIS地理信息技術(shù)處理所述Dem數(shù)據(jù)及Landsat TM遙感數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)水系特征參數(shù)并繪制統(tǒng)計(jì)圖；

數(shù)據(jù)顯示單元，用于以文字和/或圖片形式展示流域的所述基本數(shù)據(jù)和特征參數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水文分析應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于，特征參數(shù)包括河道長(zhǎng)度、坡度、土地類型及地類性質(zhì)以及匯流面積；其中，土地類型分為水體、建設(shè)用地、農(nóng)田、林地、山地、未利用地；地類性質(zhì)分為土石山區(qū)、丘陵階地、灌叢山地、森林山地四類。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水文分析應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于，所述水文分析模塊包括：

降雨徑流分析單元，用于根據(jù)所述地類性質(zhì)及降雨分布，采用雙曲正切模型以及圖解法計(jì)算凈雨深；

凈雨過程分析單元，用于根據(jù)凈雨分配圖以及凈雨深，采用預(yù)設(shè)算法計(jì)算時(shí)段凈雨；

設(shè)計(jì)洪水計(jì)算單元，用于流域防洪治理工程、洪水預(yù)報(bào)中洪水淹沒范圍模擬輸入條件；

水資源分析及預(yù)測(cè)單元，用于分析現(xiàn)狀水資源及遠(yuǎn)期水資源短缺預(yù)測(cè)；

水面線計(jì)算單元，用于根據(jù)水流能量方程計(jì)算水面線；

洪淹沒預(yù)報(bào)單元，用于形成淹沒分析圖及分洪/水庫(kù)水位～流量調(diào)度表，根據(jù)預(yù)報(bào)降雨預(yù)測(cè)洪水過程、淹沒范圍，結(jié)果以圖片、表格形式輸出，為管理部分提供決策依據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水文分析應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)水流能量方程計(jì)算水面線包括：

調(diào)用設(shè)計(jì)洪水計(jì)算單元的洪峰流量，輸入河道主槽斷面數(shù)據(jù)，根據(jù)水流能量方程計(jì)算水面線；明渠非恒定流方程采用水位-流量關(guān)系表示為：

其中，Z為水位；t為時(shí)間坐標(biāo)；B為模化寬度；Q為流量；x為沿程斷面坐標(biāo)；q為旁側(cè)出流單寬流量：g為重力加速度；A為過流面積；C為謝才系數(shù)；R水力半徑。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水文分析應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于，所述設(shè)計(jì)洪水計(jì)算單元包括，基本參數(shù)輸入模塊、計(jì)算模塊、合理性分析模塊，其中，

基本參數(shù)輸入模塊，調(diào)用所述流域特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果；

計(jì)算模塊中的內(nèi)置計(jì)算程序及方法包括排澇模數(shù)法、瞬時(shí)單位線法、推理公式法或多點(diǎn)匯流法，用于生成對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)洪水洪峰流量計(jì)算結(jié)果；

合理性分析模塊包括多方法成果對(duì)比分析與水文站實(shí)測(cè)值驗(yàn)證分析兩部分，通過統(tǒng)計(jì)不同方法洪峰流量計(jì)算成果之間差值百分率，驗(yàn)證設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果是否正確、合理。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水文分析應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于，所述水資源分析及預(yù)測(cè)單元包括：

水資源調(diào)查模塊，用于分析水資源總量，包括降雨、地表水、地下水、外引水、海水、再生水廠尾水，所述水資源調(diào)查模塊還用于用水調(diào)查，包括農(nóng)業(yè)、工業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)與生活用水；

水資源預(yù)測(cè)模塊，用于用水預(yù)測(cè)及短缺風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的水文分析應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于，展示水文分析結(jié)果通過流域分析圖、計(jì)算成果表及計(jì)算成果曲線圖進(jìn)行展示，并采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)形式，接入智慧城市平臺(tái)為工程方案優(yōu)化及城市管理提供數(shù)據(jù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的水文分析應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于，所述實(shí)測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括，水文測(cè)站坐標(biāo)位置、水位與流量、水質(zhì)信息。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的水文分析應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于，所述水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)收錄模塊與水文分析模塊進(jìn)行信息交互，驗(yàn)證計(jì)算成果合理性。