[发明专利]一种基于克里金插值水库水位-库容实时计算方法

摘要

本发明公开了一种基于克里金插值水库水位‑库容实时计算方法，利用水库建设时期设计方提供的大尺度的水位‑库容曲线数据为样本数据，通过实测的实时水位数据，采用克里金插值方法计算得出实时的库容数据，本发明方法可以反映出水库水位和库容非单调复杂关系，与传统方法进行库容复核结果相比误差较小，可以应用于生产实际。

主权项

1.一种基于克里金插值水库水位‑库容实时计算方法，其特征在于，它包括以下步骤：步骤1：将样本数据按照数据间距离进行分组，根据设计院提供的死库容水位、防洪最高的警戒水位以及中间多个特征水位对应的库容数据，根据这些样本数据计算这些数据点间的距离，然后根据计算所得的数据点的距离的大小进行排序，并按照距离值进行分组；步骤2：计算获得不同距离值对应的变差函数值，变差函数跟样本数据间的距离变量存在一定的关系，将步骤1获得分组距离值，根据变差函数算出不同距离值对应的变差函数的值，并组成系数矩阵，其中，变差函数计算公式：式中：x_i为区域上的一系列观测点；h为滞后距；n(h)为滞后距为h的样本点总数；z(x_i)为z是观测点x_i的区域化变量属性值；r^*(h)为距离h对应的变差函数值；步骤3：求解变差函数模型，根据步骤2获得的不同距离以及对应的变差函数值，采用球状模型计算得出变差函数的表达式：其中球状模型的公式为：式中：γ(h)为变差函数；h为滞后距；C₀为块金常数；C为拱高；C₀+C为基台值；a为变程；步骤4：求解相应克里金方程，将步骤1获得的样本数据输入步骤3变差方程获得变差值，将该变差值与步骤1的样本数据输入克里金方程组，计算得出相关系数；其中克里金方程组为：式中：λ_i为权重系数；C(x_i,x_j)是是Z(x_i)和Z(x_j)的协方差函数；步骤5：输入实时的水位数据，将实时数据输入步骤4获得克里金方程组，采用交叉验证的方法进行迭代计算，获得最小克里金均方差的值，也即所对应的库容。