[發(fā)明專利]一種基于雙曲分流模型的洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110384094.7
• 申請(qǐng)日: 2021-04-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112967476A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于思遠(yuǎn);于祝文;龐雪;顏祺;王聰聰;李承偉;黃文博;王宏亮;孫玉兵;趙原;劉一;張昭軍;王冬梅;王艷華;陳春雷;陶巖;亓凈;蘇劍鋒;朱玉雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黑龍江文圖測(cè)繪地理信息有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G08B21/10
• 分類號(hào): G08B21/10;G06F16/21
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 岳泉清

一種基于雙曲分流模型的洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)，屬于洪水預(yù)報(bào)技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明為解決現(xiàn)有洪水預(yù)報(bào)模型對(duì)季節(jié)性氣候變化強(qiáng)，以及人類活動(dòng)干擾明顯的流域無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報(bào)的問(wèn)題。包括：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)提取模塊，獲取當(dāng)?shù)赜炅俊⒑拥浪恼玖髁亢退畮?kù)入庫(kù)流量，建立獨(dú)立數(shù)據(jù)庫(kù)；雙曲模型預(yù)報(bào)模塊，根據(jù)獨(dú)立數(shù)據(jù)庫(kù)獲取暴雨引起的水庫(kù)中水的流量和總量；根據(jù)水的流量預(yù)報(bào)洪峰水位，根據(jù)水的總量預(yù)報(bào)洪峰出現(xiàn)時(shí)間和洪水漲落過(guò)程；人機(jī)交互報(bào)警模塊，服務(wù)器端平臺(tái)將洪水預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行編報(bào)，將編報(bào)結(jié)果發(fā)送至客戶端平臺(tái)；客戶端平臺(tái)接收編報(bào)結(jié)果，對(duì)編報(bào)結(jié)果中的報(bào)警信息進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警，并將編報(bào)結(jié)果中的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)布至網(wǎng)站上。本發(fā)明用于對(duì)洪水進(jìn)行高精度實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于雙曲分流模型的洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)，屬于洪水預(yù)報(bào)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

洪水預(yù)報(bào)是根據(jù)洪水的形成和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，利用前期和實(shí)時(shí)的水文、氣象等信息，對(duì)未來(lái)一定時(shí)段的洪水發(fā)展情況進(jìn)行預(yù)測(cè)的技術(shù)。預(yù)測(cè)內(nèi)容包括洪峰水位或流量、洪峰出現(xiàn)時(shí)間、洪水漲落過(guò)程和洪水總量等。洪水預(yù)報(bào)是防洪工作中非工程措施的重要手段，能夠直接為防汛搶險(xiǎn)、水資源合理利用與保護(hù)、水利工程建設(shè)以及工農(nóng)業(yè)的安全生產(chǎn)服務(wù)。

早期的洪水預(yù)報(bào)方法以“經(jīng)驗(yàn)單位線”和降雨徑流相關(guān)圖為代表，此方法簡(jiǎn)便實(shí)用，但是精度比較差。

中期的洪水預(yù)報(bào)方法提出了具有水文概念原理的物理模型，如中國(guó)的“新安江模型”、美國(guó)的“斯坦福模型”和“薩克拉門(mén)托模型”等。“新安江模型”提出了分層、分水源、分塊的概念以及蓄滿產(chǎn)流的概念，但其缺點(diǎn)是模型對(duì)經(jīng)驗(yàn)的依賴性很強(qiáng)，對(duì)非線性的模擬精度仍不夠理想；而美國(guó)的“薩克拉門(mén)托模型”雖較全面地考慮了水源在水平和垂直方向的運(yùn)動(dòng)，但由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，參數(shù)眾多，其參數(shù)的率定又十分困難，因此，該模型在實(shí)際當(dāng)中很難得到推廣應(yīng)用。

后期的洪水預(yù)報(bào)方法以日本提出的純數(shù)學(xué)模型“坦克模型”為主，這種方法通過(guò)多個(gè)線性水箱的串、并聯(lián)來(lái)模擬徑流的產(chǎn)、匯流運(yùn)動(dòng)，以出流孔的坎高來(lái)考慮降雨的扣損。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的推廣使用，此模型也得到了較廣泛的應(yīng)用。數(shù)學(xué)模型的建立，的確為水文提供了一種強(qiáng)有力的手段，但是，純數(shù)學(xué)模型不是萬(wàn)能。事實(shí)上，純數(shù)學(xué)模型在功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面比較欠缺，難以準(zhǔn)確全面地模擬復(fù)雜的降雨徑流形成過(guò)程。如對(duì)季節(jié)性氣侯變化強(qiáng)的流域，以及人類活動(dòng)干擾明顯的流域的洪水預(yù)報(bào)就存在一定的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有洪水預(yù)報(bào)模型對(duì)季節(jié)性氣候變化強(qiáng)，以及人類活動(dòng)干擾明顯的流域無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報(bào)的問(wèn)題，提供了一種基于雙曲分流模型的洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)。

本發(fā)明所述一種基于雙曲分流模型的洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)，它包括：

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)提取模塊，獲取當(dāng)?shù)赜炅俊⒑拥浪恼玖髁亢退畮?kù)入庫(kù)流量，并建立獨(dú)立數(shù)據(jù)庫(kù)；

雙曲模型預(yù)報(bào)模塊，根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)提取模塊建立的獨(dú)立數(shù)據(jù)庫(kù)獲取暴雨引起的水庫(kù)中水的流量和總量；根據(jù)水的流量預(yù)報(bào)洪峰水位，根據(jù)水的總量預(yù)報(bào)洪峰出現(xiàn)時(shí)間和洪水漲落過(guò)程；所述洪峰水位、洪峰出現(xiàn)時(shí)間和洪水漲落過(guò)程即為洪水預(yù)報(bào)結(jié)果；

人機(jī)交互報(bào)警模塊，包括服務(wù)端平臺(tái)和客戶端平臺(tái)，所述服務(wù)器端平臺(tái)將洪水預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行編報(bào)，并將編報(bào)結(jié)果發(fā)送至客戶端平臺(tái)；所述客戶端平臺(tái)接收服務(wù)器端發(fā)送的編報(bào)結(jié)果，對(duì)編報(bào)結(jié)果中的報(bào)警信息進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警，并將編報(bào)結(jié)果中的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)布至網(wǎng)站上。

優(yōu)選的，所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)提取模塊建立獨(dú)立數(shù)據(jù)庫(kù)的具體方法包括：

S1、獲取當(dāng)?shù)赜炅俊⒑拥浪恼玖髁亢退畮?kù)入庫(kù)流量，將當(dāng)?shù)赜炅俊⒑拥浪恼玖髁亢退畮?kù)入庫(kù)流量轉(zhuǎn)換為以T為時(shí)間間隔的數(shù)據(jù)包；

S2、將數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)轉(zhuǎn)化為獨(dú)立數(shù)據(jù)庫(kù)。

優(yōu)選的，S1所述獲取河道水文站流量的具體方法包括：

河道水文站流量Q為：

Q＝AV；