[发明专利]一种基于马斯京根法反推区间入流的方法

摘要

本发明公开了一种基于马斯京根法反推区间入流的方法，涉及水文资料整编领域。所述方法：获得上游站点流程序列和下游站点流量序列，获取上、下游站点实测流量过程，同时，使用马斯京根法计算得到的下游站点估计流量过程，然后判断得到上、下游站点实测流量极值序列和下游站点估计流量极值序列；设计目标函数，当目标函数f达到最小值f_min时，所对应的q_sim即为下游站点出流估计流量过程，将同一时刻下游站点实测流量过程与下游站点出流估计流量过程相减，得到该目标河段估计区间入流过程。本发明实现了在掌握资料较少的情况下通过较简单的操作仍旧可以得到较高精度的区间入流过程及马斯京根系数。

主权项

1.一种基于马斯京根法反推区间入流的方法，其特征在于，所述方法包括：S1，资料收集与整编收集所计算目标河段上游站点、下游站点同时段流量资料，并分别将上游站点资料、下游站点资料整编为相同长度、相同计算时间步长的流量序列，分别得到上游站点流量序列和下游站点流量序列；S2，洪峰自动识别在上游站点流量序列和下游站点流量序列的基础上，获取上、下游站点实测流量过程，同时，使用马斯京根法计算得到的下游站点估计流量过程；根据预先设置的识别条件分别识别出两个流量过程中流量出现的各个极大值或各个极小值；所述识别条件包括：判断第t时刻的流量q_t是否为极大值的识别条件为公式(1)：q_t‑1<q_t且q_t+1<q_t    (1)；判断第t时刻的流量q_t是否为极小的识别条件为公式(2)：q_t‑1>q_t且q_t+1>q_t      (2)；其中，q_t‑1、q_t、q_t+1分别为同一个流量过程中第t‑1、t、t+1时刻的流量值；将识别得到的任意一个流量过程的各个极大值按流量大小排序；或将识别得到的任意一个流量过程的各个极小值按流量大小排序，得到上、下游站点实测流量极值序列和下游站点估计流量极值序列；S3，设计目标函数设定马斯京根法参数优化的目标函数f为公式(3)：f＝α×f₁(T_obs,T_sim)+β×f₂(q_obs,q_sim)     (3)；其中，f₁为考虑洪峰峰现时间的分式，f₂为考虑洪水水量拟合度的分式，α为f₁的系数，β为f₂的系数，T_obs为下游站点实测流量过程极大值或极小值出现的计算量序列，T_sim为下游站点估计流量过程极大值或极小值出现的计算量序列，q_obs为下游站点实测流量极值序列中的实际流量，q_sim为下游站点估计流量极值过程中的估计流量；其中，f₁通过公式(4)计算：公式(4)中，T_obs,j为下游站点实测流量极值序列中第j标记点出现的计算量，T_sim,j为下游站点估计流量极值序列中第j标记点出现的计算量，所述标记点为极大值或极小值，所述计算量为出现时间或出现序数；M为人为选定的下游站点实测流量极值序列中流量为极大值或极小值时洪峰出现的个数，M≥1；f₂通过公式(5)计算：公式(5)中，q_obs,i为下游站点实测流量极值序列中i时刻的实际流量，q_sim,i为下游站点估计流量极值过程中i时刻的估计流量，表示下游站点实际流量过程中的实际流量均值，N为下游站点实测流量极值序列或下游站点估计流量极值过程中的时刻总数；S4，求目标函数f的最小值f_min；当目标函数f达到最小值f_min时，所对应的q_sim即为下游站点出流估计流量过程，得到该q_sim的马斯京根法参数即为目标河段马斯京根法参数；S5，区间入流反推将同一时刻的下游站点实测流量过程与下游站点出流估计流量过程相减，得到该目标河段估计区间入流过程。