[發明專利]基于地形空間數據處理技術的水庫壩址資源識別方法

在審

• 申請號: 202111300331.3
• 申請日: 2021-11-04
• 公開（公告）號: CN114202097A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 劉強;姚晨晨;張發鴻;劉健;白玨瑩;段長桂;鐘娜;楊立鋒
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕;沈敏強

本發明涉及一種基于地形空間數據處理技術的水庫壩址資源識別方法。本發明所采用的技術方案是：一種基于地形空間數據處理技術的水庫壩址資源普查方法，其特征在于：步驟S1：獲取識別區域的DEM數據，基于DEM數據提取該識別區域的水系線和等高線；步驟S2：在識別區域內所有水系線上遍歷，提取河源節點、交匯節點、出口節點三類特征節點，并在水系線上離散生成分布節點；步驟S3：以交匯節點和分布節點為壩址節點，基于等高線生成各壩址節點優選壩線；步驟S4：基于各壩址節點優選壩線計算壩址節點對應水庫的庫容比例系數λ和庫面形態系數θ；步驟S5：保留庫容比例系數λ和庫面形態系數θ兩項系數均達標的壩址節點，并輸出所保留的壩址節點對應的水庫信息。

技術領域

本發明涉及一種基于地形空間數據處理技術的水庫壩址資源識別方法。適用于水利設施選址領域。

背景技術

水庫是水利工程的主要類型之一，一般通過攔河大壩與天然地形包圍形成的人工湖泊，對時程分配不均的天然流量進行調蓄，發揮防洪、發電、供水、灌溉、生態補水等功能。我國目前已經建成超過9.8萬座水庫，在我國社會文明、生態文明、經濟文明建設中發揮了十分重要的作用與效益。

一般而言，水庫選址對地形條件要求較為嚴格，既要能形成足夠的庫容，滿足社會經濟發展對其調節能力的需求，同時攔河大壩的壩高、壩長等指標不宜過大，以盡量減小大壩工程量、節省工程投資，獲得較優的投入產出比。因此，水庫壩址是一種十分重要但相對稀缺的工程資源，尋找適宜的水庫壩址是水利水電工程規劃人員的主要工作內容之一。

目前，規劃人員一般通過目估判斷與計算確定相結合的方法進行水庫壩址識別，即首先根據地形圖等高線，目估搜尋可能的大壩建設位置，然后圖上作業計算水庫的庫容和大壩壩長、壩高等參數，判定是否符合水庫選址要求。對于一個相對較大的區域而言，以上方法分析計算工作量十分巨大、耗時極長，并且極其容易遺漏較為優良的壩址，造成優良壩址資源的浪費。

專利號為CN201610645736.3的中國專利公開了“一種大型壩式水電站初步選址方法”，其中涉及大型水電站水庫選址方法，但該方法主要針對于大型水電站，對于中小型水電站及其他供水、灌溉等水利任務的水庫不適用；同時該方法中對水庫備選壩址的選擇方法為“選取選定河段上的多個河道寬度極小值點所在的位置作為水壩的備選壩址”，實踐表明，天然地形復雜多樣，河道寬度極小值點選取看似簡單，實則極難獲取，尤其對于中小型水庫而言，受水庫壩址壩線的位置、方向影響極大，往往需要結合人工判斷進行選取，該方法很難通過計算機技術通用化、自動化實現。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：針對上述存在的問題，提供一種基于地形空間數據處理技術的水庫壩址資源普查方法。

本發明所采用的技術方案是：一種基于地形空間數據處理技術的水庫壩址資源普查方法，其特征在于：

步驟S1：獲取識別區域的DEM數據，基于DEM數據提取該識別區域的水系線和等高線；

步驟S2：在識別區域內所有水系線上遍歷，提取河源節點、交匯節點、出口節點三類特征節點，并在水系線上離散生成分布節點；

步驟S3：以交匯節點和分布節點為壩址節點，基于等高線生成各壩址節點優選壩線；

步驟S4：基于各壩址節點優選壩線計算壩址節點對應水庫的庫容比例系數λ和庫面形態系數θ；

步驟S5：保留庫容比例系數λ和庫面形態系數θ兩項系數均達標的壩址節點，并輸出所保留的壩址節點對應的水庫信息。

步驟S2中所述提取識別區域內水系線交匯節點，包括如下子步驟：

步驟S21：遍歷識別區域內全部水系線，提取各水系線的兩端點，并將同一水系線兩端點中高程屬性值大的作為水系線起點，高程屬性值小的作為水系線終點，建立水系線與起點、終點的拓撲關系庫；