[发明专利]一种中小流域暴雨洪水汇流产流模型参数自我率定方法

摘要

本发明公开了一种中小流域暴雨洪水汇流产流模型参数自我率定方法，包括：一、河道平面二维水流模型糙率的率定；二、基于PSO‑GA混合算法的水文模型参数率定。本发明能减少迭代试算过程中的人为干扰，克服现有技术流程不清、条件苛刻、难于应用等缺点，保证河道平面二维水流模型糙率取值合理的同时，提高糙率的率定效率；有效解决了传统人工参数率定的费时费力和早前方法的精度低，效果差等问题，达到了快速高效参数率定的效果。

主权项

1.一种中小流域暴雨洪水汇流产流模型参数自我率定方法，其特征在于，包括：一、河道平面二维水流模型糙率的率定；（1）按河道平面的特性划定糙率分区，并以糙率初值函数为各分区内的糙率赋初值；（2）选定要率定糙率的当前流量和与之相应的河段出口水位，并将其作为河道平面二维水流数学模型的试算输入条件；（3）根据所述试算输入条件，以河道平面二维水流数学模型开展水动力计算，获得各监测点水位的模型计算值；（4）确定各监测点水位的模型计算值与实测值之间的误差；（5）判断所述步骤（4）中各监测点水位误差是否足够小；若是，则执行步骤（8）；若否，则执行步骤（6）；（6）根据水深确定过水区域，以各监测点水位误差插值估算过水区域内各网格点的水位误差；（7）根据过水区域内各网格点水位误差的大小和符号，确定糙率调整的方向，以二分法调整过水区域网格点的糙率值，并返回步骤（3）进行处理；（8）进一步判断是否已率定完所有待率定流量；若是，则执行步骤（9）；若否，则返回步骤（2），进行下一流量级的糙率率定；（9）完成糙率率定，并保存糙率率定结果；二、基于PSO‑GA混合算法的水文模型参数率定；1）选择水文模型，在水文模型的初始化阶段输入降雨量，水文模型所有参数以及所述水文模型每个参数的最大值和最小值；2）执行水文模型算法程序，得到输出的预报流量值；3）根据步骤2）中计算出的预报流量值与实际值进行校验比对，遵循水利部的水文情报预报规范的标准；4）对步骤3）得到的确定性系数DC的值进行判定：根据步骤3）中的标准，若DC<0.2，说明预报流量值与实际值之间的误差小于20％，误差在标准范围内，则无需参数率定，本次率定流程终止；否则，若DC≧0.2，说明预报流量值与实际值之间的误差大于等于20％，则转入步骤5），进行参数率定；5）通过GA‑PSO混合算法对水文模型参数进行率定，之后重新返回步骤2）。