[发明专利]一种基于大数据的水文预报方法

说明书

本发明公开了一种基于大数据的水文预报方法，它包括：步骤1、将整个流域按范围划分为各个基本计算单元，步骤2、对每个计算单元进行产流计算；步骤3、根据产流计算结果对每个计算单元进行汇流计算；步骤4、对每个计算单元输出流量过程进行河网演进叠加计算，最终得到整个流域断面出口流量；根据流域断面出口流量水文预报；解决了现有技术中水文预报主要采用新安江模型存在的由于模型的参数得不到准确的率定，最终导致新安江模型计算的预报结果存在准确度较差等问题；参数率定的难度和应用地区的限制，导致新安江模型很难向无水文资料地区进行大力的技术推广和应用等技术问题。

技术领域

本发明属于水文预报技术，尤其涉及一种基于大数据的水文预报方法。

背景技术

水文预报对防洪、抗旱和水资源合理利用等领域中有着重要意义。在现有技术中，我国一般常用的水文预报模型是新安江模型。目前，新安江模型针对无资料地区和干旱地区的水文预报存在一定的限制。在新安江模型中，土壤蒸发机制采用的是三层蒸发模式，对于无水文资料的地区，模型的蒸发参数较难率定，很难通过流域下垫面因子对蒸发参数进行率定估值；另外，新安江模型的产流计算机制只适用于湿润地区，而不适应干旱地区。参数率定的难度和应用地区的限制，导致新安江模型很难大范围普及，尤其是向无资料地区进行技术推广和应用；同时，由于模型的参数得不到准确的率定，最终导致新安江模型计算的预报结果存在准确度较差等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于大数据的水文预报方法，以解决现有技术中水文预报主要采用新安江模型存在的由于模型的参数得不到准确的率定，最终导致新安江模型计算的预报结果存在准确度较差等问题；参数率定的难度和应用地区的限制，导致新安江模型很难向无水文资料地区进行大力的技术推广和应用等技术问题。

本发明的技术方案是：

一种基于大数据的水文预报方法，它包括：

步骤1、将整个流域按范围划分为各个基本计算单元，

步骤2、对每个计算单元进行产流计算；

步骤3、根据产流计算结果对每个计算单元进行汇流计算；

步骤4、对每个计算单元输出流量过程进行河网演进叠加计算，最终得到整个流域断面出口流量；根据流域断面出口流量水文预报。

它还包括：步骤5、对最大下渗率F₀、稳定下渗率F_c、霍顿下渗公式系数Beta、流域土壤田间持水能力Wm和参数Em进行率定。

步骤1所述基本计算单元的划分方法包括：将流域内互不嵌套的分水岭作为基本计算单元；一个计算单元对应一个计算点，计算点分为叶子和区间两种类型，上游计算点通过马斯京根算法与下游计算点进行连接。

每个计算单元的降水输入采用气象部门的5平方公里降雨栅格数据；按流域内各个分水岭范围进行分别提取。

步骤2所述对每个计算单元进行产流计算的方法包括：

步骤2.1、当降水量或降雨量h到达地面时，按流域蒸发能力Em进行降水扣损,得到扣损后的降雨量PE，损失的降雨量为记为E_S，即PE+E_S＝h；PE0时激活土壤蒸发计算，并置PE为0；激活土壤蒸发计算后，执行步骤2.4完成一次产流迭代计算；

步骤2.2、当降水扣损后，如果PE0，则按水文标准算法，通过流域蓄水容量曲线进行蓄满产流计算；输出净雨R和蓄满吸收量DW，将输出净雨R通过二水源算法得到地上净雨Rs和地下净雨hg；得到地上净雨Rs后，根据霍顿下渗公式结合土壤含水量W，推算下渗率f_v；