[发明专利]一种流域设计洪水时空分布推算方法

说明书

本发明涉及系统软件技术领域，具体提供了一种流域设计洪水时空分布推算方法，首先，基于GIS技术对纸质版暴雨参数图集进行矢量化处理，其次利用水文分析工具生成流域网格及其中心点，随后通过生成暴雨参数栅格数据及空间插值分析获取流域中心相关参数值，之后连接数据库表，通过程序批量计算流域网格设计暴雨并进行时程分配，利用设计暴雨计算成果批量推算流域网格设计洪水，最后将流域网格的设计暴雨及设计洪水空间分布情况可视化展现。与现有技术相比，本发明不仅解决传统方法人工查阅暴雨参数的易错性和不准确性，同时大大提升设计洪水的计算效率，基于GIS实现流域网格设计暴雨及设计洪水的空间分布直观展现，为相关工程规划及防洪评价等工作提供决策依据。

技术领域

本发明涉及系统软件技术领域，具体提供一种流域设计洪水时空分布推算方法。

背景技术

通常在水利工程、城市及厂矿排水工程等规划设计时,需要参考设计洪水计算成果。然而在小流域设计洪水的计算过程中，往往存在流域实测流量资料不足或缺乏的现象。

当前常用的推求方法为：首先推求设计暴雨，随后通过产流和汇流计算推求设计净雨、洪峰、洪量和设计洪水过程。

(1)推求设计暴雨

由于一般小流域水文资料匮乏，难以获取长系列暴雨数据，因此当前水文工作中常采用由暴雨图集推求设计暴雨过程的方法，主要步骤如下：

1、根据省(区)水文手册(包括有关的水文图集，如《暴雨径流查算图表》)中绘制的暴雨参数等值线图，插值查算设计流域中心点不同历时(10min、60min、6h、24h、3d)最大暴雨均值和变差系数Cv，通过暴雨点面关系获取统计历时不同设计频率的面雨量。

2、利用暴雨公式将统计历时的设计雨量转化为任一历时的设计雨量。

暴雨公式用来反映一定频率下选取历时的平均降雨强度与历时的关系，如以下指数方程：

式中，表示历时为t，频率为P的平均暴雨强度，mm/h；S_P表示t＝1h的平均雨强，mm/h；n表示暴雨参数或暴雨递减指数。

3、按分区概化雨型或移用的暴雨典型同频率控制放大，计算设计暴雨过程。

(2)推求设计净雨过程

设计暴雨扣除损失即是设计净雨。对于湿润地区，多采用较简单的前期影响雨量为参数的降雨径流相关法、平均损失法和扣除初损及后损法。

(3)推求设计洪水过程

采用推理公式及单位线法对设计净雨进行汇流计算，从而获取流域出口断面的设计洪水过程。

传统计算方法存在的问题和缺点：

1、不能对计算结果进行快速直观展示，不便于推算成果的检验及不同方案成果对比；

2、人工查阅暴雨图集进行插值计算工作效率低，且插值结果准确性较低；

3、每次只能对单个流域进行查阅推算，灵活性及效率较低。

发明内容

本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种实用性强的流域设计洪水时空分布推算方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种流域设计洪水时空分布推算方法，首先，基于GIS技术对纸质版暴雨参数图集进行矢量化处理，其次利用水文分析工具生成流域网格及其中心点，随后通过生成暴雨参数栅格数据及空间插值分析获取流域中心相关参数值，之后连接数据库表，通过程序批量计算流域网格设计暴雨并进行时程分配，利用设计暴雨计算成果批量推算流域网格设计洪水，最后将流域网格的设计暴雨及设计洪水空间分布情况可视化展现。