[发明专利]一种河道水量预测方法

说明书

本发明涉及水利工程学技术领域，具体为一种河道水量预测方法，主要用于河道水量的预测。本发明基于气象模型、水文模型和水动力模型进行水量的预测，包括：S1.构建气象模型计算出河道研究区域的气象数据；S2.构建水文模型，并通过所述气象数据，计算出河道边界的流量数据；S3.构建水动力模型，并通过所述河道边界的流量数据计算出河道水量数据。本发明通气象模型和水文模型的耦合，确定出河道边界的流量数据，通过水文模型和水动力模型耦合，使得水文模型为水动力模型提供河道边界的流量数据，进而为预测未来的河道来水量提供模型边界上的未来流量数据，使得水动力模型能够对未来的水量进行预测。

技术领域

本发明涉及水利工程学技术领域，具体为一种河道水量预测方法，主要用于河道水量的预测。

背景技术

河道上游来水量预报的准确性可以大大提高小水电的发电调度科学性，从而提高水能利用率，提高发电效益，为水电站业主提高经济收益；同时有利于科学规划生态流量，提高生态放水积极性，降低小水电对生态影响程度，为下游生态环境的改善带来重要的社会意义。目前应用较广的是利用水动力模型对河道水量的历史情况进行模拟，但是对未来水量的预测，具有一定的限制：主要是水动力模型的使用，需要针对模型输入模型边界的水流条件，而如果需要预测未来的河道来水量，则需要输入模型边界上未来的水流条件，目前无法获取。

公开号为CN110728423A的专利公开了一种长江流域水系统综合模拟方法，包括：通过感知终端获取水生态水环境数据并传送至云服务器，其中，所述水生态水环境数据按数据类型储存在不同的数据库；分析处理所述水生态水环境数据，建立子模拟模型，其中，所述子模拟模型包括梯级水库群调度模型、流域分布式水文模型、城市群水系统模型、河道生态模型、湖泊生态水文模型；运行所述子模拟模型并输出结果至主模拟模型，其中，所述主模拟模型包括河道一维水质-水动力模型。基于物联网、互联网、移动通讯、WebGIS和云计算技术，进行长江流域生态环境数据采集，对数据进行融合处理，构建模拟方法；基于实测数据、未来气候变化、社会经济结构和政策调整情景，模拟长江干流水生态、水环境的演变并预测未来长江流域水系统变化；评估长江流域的水库、城市群发展等对长江干流河道和通江湖泊的生态环境影响。该专利中对数据的采集过程较为复杂，不同地域的生态环境复杂度不同，这对相应地域环境数据的采集有造成了一定难度。且因不同生态环境的不同，各区域对数据的融合上也需要针对性地进行，造成模拟前期工作量较大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种河道水量预测方法，主要用于河道水量的预测。

本申请为了解决上述技术问题，提供了一种河道水量预测方法，基于气象模型、水文模型和水动力模型进行水量的预测，其特征在于，包括：S1.构建气象模型计算出河道研究区域的气象数据；S2.构建水文模型，并通过所述气象数据，计算出河道边界的流量数据；S3.构建水动力模型，并通过所述河道边界的流量数据计算出河道水量数据。

通气象模型和水文模型的耦合，确定出河道边界的流量数据，通过水文模型和水动力模型耦合，使得水文模型为水动力模型提供河道边界的流量数据，进而为预测未来的河道来水量提供模型边界上的未来流量数据，使得水动力模型能够对未来的水量进行预测。利用水文和水动力耦合模型可以更为精细化地进行模拟和预报，能够得到精度较高的结果。

作为优选，所述气象模型和水文模型采用单向耦合的方式，实现由气象模型向水文模型提供气象数据。

作为优选，所述步骤S1中，所述气象模型采用WRF模式。

作为优选，所述步骤S2中，所述水文模型采用SOBEK模式。

作为优选，所述步骤S2中，构建水文模型包括：

S21.根据水域周边地形和土地利用类型划分汇水节点和对应的汇水区；

S22.针对每个汇水区的特点，设置相应汇水节点的水文参数；

S23.设置每个汇水节点汇入水域的位置信息。