[发明专利]一种分布式单位线洪水预报方法

说明书

本发明公开了一种分布式单位线洪水预报方法，包括以下步骤：步骤1，收集整块流域内的水文资料，并将整块流域划分为多个单块小流域；步骤2，分别计算各个单块小流域的单位线的上涨历时和单位计算时段长；步骤3，计算初始单位线的峰前时段数和峰后时段数；步骤4，计算各时段的初始单位线分配比例及时段数值；步骤5，计算变形工具线和K组单位线；步骤6，计算各单块小流域的初始滞时；步骤7，计算各单块小流域对应的线号，并按线号选取相应产流单位线；步骤8，建立初始的流域洪水预报模型，计算产流结果，并对产流结果进行累加，得到预报结果。本发明具有模型参数少，计算方便和拟合度高的优点。

技术领域

本发明涉及山洪灾害预报技术领域，尤其涉及一种分布式单位线洪水预报方法。

背景技术

我国的山区山洪现象十分普遍，而山洪爆发会对人民的生命和财产造成重大威胁，因此，需要在山洪灾害重点防治区域建立监测、通信和预报机制，以及时对山洪灾害进行预报，从而提前进行预防工作，保障人民生命财产安全，减少山洪灾害所造成的损失。目前，针对不同的地域条件已经开发和建立了不同的经验或数学模型，以对山洪的形成和演化过程进行模拟和预测，进而确定山洪的影响范围及规模，常用的预警方法包括经验性的统计方法(如历史山洪事件统计分析法；暴雨临界曲线法等)、分布式流域水文模型法、水动力模型法等。一般是采用历史洪水资料或历史山洪事件，建立山洪模型，根据实测降雨资料与历史山洪的符合程度，估计山洪的规模和影响范围。但是，目前的模式不仅存在参数复杂，且在计算的过程中以整个流域作为对象，因此会存在计算的模型与实际情况相差较大的问题，模型的拟合度较低，预报精度低。

发明内容

本发明的目的在于提出一种分布式单位线洪水预报方法，以解决上述问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种分布式单位线洪水预报方法，包括以下步骤：

步骤1，收集整块流域内预报站点的出口断面以上的流域集水面积、河长、河流比降和雨量站点的数量，然后按雨量站的数量对整块流域进行算术平均分块，得到单块小流域，并计算单块小流域的特征参数θ_块及整块流域的特征参数θ_整；

步骤2，根据每一个单块小流域的特征参数θ_块分别计算各个单块小流域的单位线的上涨历时，并根据单块小流域的面积选择对应的单位计算时段长；

步骤3，由上涨历时和单位计算时段长计算初始单位线的峰前时段数和峰后时段数；

步骤4，根据峰前时段数与峰后时段数计算各时段的初始单位线分配比例及时段数值；

步骤5，计算变形工具线，然后根据既定的K值计算出由初始单位线逐渐坦化为变形工具线的K组单位线；

步骤6，根据整块流域的特征参数θ_整计算整块流域的上涨历时，然后根据各单块小流域到出口断面的距离，计算各单块小流域从产流到出口断面的初始滞时；

步骤7，根据各单块小流域与出口断面的距离，计算各单块小流域对应的线号，从步骤5计算的K组单位线中，按线号选取相应的单位线作为各单块小流域对应的产流单位线；

步骤8，建立初始的流域洪水预报模型，各单块小流域的净雨量、对应的单位线的线号和初始滞时计算产流结果，并对产流结果进行累加，得到预报结果。

进一步地，所述步骤1具体包括以下步骤：

步骤1.1、收集整块流域的流域面积F、河长L、比降J和雨量站点的数量，并选择有代表性的m个雨量站点作为样本雨量站点；

步骤1.2，根据m个样本雨量站点对该流域进行算术平均分块，其中：

单块小流域的面积为：