[发明专利]一种基于动态蓄水容量的洪水预报方法

摘要

本发明提供一种基于动态蓄水容量的洪水预报方法，包括以下步骤：1)率定天然期TOPMODEL模型参数；2)确定考虑水利工程影响的非饱和层土壤的蓄水能力；3)在天然状态下模型参数的基础上，根据实测场次洪水率定出考虑水利工程影响的非饱和层土壤蓄水能力的TOPMODEL模型参数A₁、A₂、B；4)采用率定好的参数进行该流域的洪水预报。该洪水预报方法将水利工程蓄、放水的影响通过改变非饱和层土壤的蓄水能力进行考虑，改进用于洪水预报的TOPMODEL模型。采用该发明进行洪水预报有助于更好地模拟水利工程影响下的洪水，提高洪水预报的时效性和准确度，为各级防汛指挥部门提供决策依据，有利于降低洪水风险，减少洪灾损失。

主权项

1.一种基于动态蓄水容量的洪水预报方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，利用天然期场次洪水信息率定TOPMODEL模型参数；所述的天然期为未建水利工程或水利工程很少的时期；第二步，计算流域内大、中小型水库及塘坝水利工程的最大影响量V_max，并建立基于水利工程蓄水状态的动态蓄水容量曲线，确定洪水发生前非饱和层土壤的蓄水能力；2.1)计算水利工程最大影响量V_max2.2)建立动态蓄水容量曲线，由动态蓄水容量曲线确定受水利工程影响的非饱和层土壤的蓄水能力，考虑水利工程蓄、放水影响的非饱和层土壤的蓄水能力按下述规则确定：①当χ₀<A₁时，水利工程对洪水产流量起到拦蓄作用，对应的土壤非饱和层最大蓄水容量SD₁增大，随着χ₀逼近A₁，拦蓄程度变小，则SD₁＝SD+V_max(1‑χ₀)^B；②当χ₀>A₂时，水利工程对洪水产流量起到放流作用，对应的土壤非饱和层最大蓄水容量SD₂减小，随着χ₀逼近A₂，放流程度变小，则SD₂＝SD‑V_maxχ₀^B；其中，土壤蓄满率S_uz为非饱和区含水量；A₁和A₂为水利工程库容由蓄流到放流过程中倾向稳定区域的控制点，为(0,1)区间的参数；B为抛物线指数；SD是原始TOPMODEL模型非饱和层土壤的蓄水能力，等于地下水表面距离流域地表的深度；第三步，将第一步率定的TOPMODEL模型参数作为模拟无水利工程影响或水利工程影响较小情况下的流域产流情况的基础参数；将考虑水利工程影响的非饱和层土壤蓄水能力的计算公式SD₁＝SD+V_max(1‑χ₀)^B和SD₂＝SD‑V_maxχ₀^B融入原始TOPMODEL模型，根据实测场次洪水率定考虑水利工程影响的非饱和层土壤蓄水能力的TOPMODEL模型参数A₁、A₂、B，进行该流域的洪水预报。