[发明专利]一种洪水预报方法、系统、可读存储介质及计算设备

说明书

本发明公开了一种洪水预报方法、系统、可读存储介质及计算设备，本发明基于矩阵变换算法计算溢流入库流量，采用类似网格化的精细化处理方法，充分考虑数量众多的中小水库滞洪功能，大幅度提高了预报精度，为水库调度提供了卓有成效的技术支撑。

技术领域

本发明涉及一种洪水预报方法、系统、可读存储介质及计算设备，属于水库调度领域。

背景技术

中国位于太平洋西岸，地域辽阔，地形复杂，大陆性季风气候非常显著，因而造成水资源地区分布不均和时程变化的两大特点。降水量从东南沿海向西北内陆递减，依次可划分为多雨、湿润、半湿润、半干旱、干旱等五种地带。

由于降水量的地区分布很不均匀，造成了全国水土资源不平衡现象，长江流域和长江以南耕地只占全国的36％，而水资源量却占全国的80％；黄、淮、海三大流域，水资源量只占全国的8％，而耕地却占全国的40％，水土资源相差十分悬殊。

在我国中西部和北方的波状平原地区，由于地貌较为单调，地面高程差只有几十米，河间滩地狭窄且不发育，一般宽度10～100m左右，同时由于干旱缺水，严重制约社会经济发展，因此，由于自然条件和经济条件影响，大量兴建小型水库，是解决类似地区水资源短缺的一个比较好的途径。

由于流域内分布了大量的小型水库，汛期滞洪效果明显，因此对洪水预报产生一定影响，传统的洪水预报模型，一般是将流域作为一个整体看待，参数经过不同程度的均化，因此难以实现精确预报。

发明内容

本发明提供了一种洪水预报方法、系统、可读存储介质及计算设备，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种洪水预报方法，包括，

根据各雨量站的历史降雨量和未来模拟降雨量，构建动态雨量时间矩阵；其中，历史降雨量为当前时间点向前若干时段的降雨量，未来模拟降雨量为当前时间点向后若干时段的模拟降雨量；

根据动态雨量时间矩阵、雨量站和水位站的位置相关性、各水位站的水蒸发情况和各水位站的取水情况，计算动态水位时间矩阵；

根据动态水位时间矩阵、以及各水库溢洪道特征，计算动态溢流流量时间矩阵；

根据各水位站的河道参数和动态溢流流量时间矩阵，采用等流时线法，计算预报水库坝址处的溢流入库流量；

根据溢流入库流量和区间入库流量，计算预报入库流量；

根据预报入库流量，进行洪水预报。

根据动态雨量时间矩阵、雨量站和水位站的位置相关性、各水位站的水蒸发情况和各水位站的取水情况，计算动态水位时间矩阵，具体过程为，

根据雨量站和水位站的位置相关性，构建存在关联的水位站和雨量站之间的权重；

针对每个水位站，根据关联雨量站的历史降雨量和未来模拟降雨量、以及水位站和关联雨量站之间的权重，计算各水位站的面雨量数组；

根据面雨量数组、各水位站的水蒸发情况和各水位站的取水情况，计算动态水位时间矩阵。

动态水位时间矩阵计算公式为，

其中，SW(I,J)为第I个水位站第J时段的水位；SW(I,J-1)为第I个水位站第J-1时段的水位；SW(I,J)和SW(I,J-1)均为动态水位时间矩阵中的元素；MK(J)为水位站的第J时段的水蒸发量；QS(I,J)为第I个水位站第J时段的取水量；Fall(I,J)为第I个水位站第J时段的面雨量数组。

计算动态溢流流量时间矩阵的公式为，