一种分布式水文模型对流量水位预测的方法与流程

本发明涉及分布式水文模型应用，具体为一种分布式水文模型对流量水位预测的方法。

背景技术：

1、我国湖泊河流数量多、分布广，一部分流域处于雨水量丰富地区，过多的降雨容易引发洪灾，使人们的财产造成损失，更严重的还会威胁到人身安全，对于这些容易发生洪灾的流域，对其水位的监测为重中之重，目前水位一般通过水文站点的实地测量获得。

2、这种传统的测量方法需要投入大量的人力物力，若要使用传统方法获得持续的水位观测值及长时间序列的流域水位数据，投入的成本将会难以估量，且通过这种方法很难达到水位提前预警的效果。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种分布式水文模型对流量水位预测的方法，解决了传统测量流域水位投入过大的问题，同时通过对水文模型对后续时间的水位数据进行模拟，达到水位提前预警的效果。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种分布式水文模型对流量水位预测的方法，包括以下步骤：

3、步骤一、获取目标区域3-5年的数据；所述数据包括目标区域的数字高程模型数据、土壤类型空间分布数据、土地利用类型空间分布数据、日降雨量s；

4、步骤二、获取流域河网数据、流域河网空间离散化数据；

5、步骤三、获取目标区域的参数cn值；

6、步骤四、通过参数cn值计算目标区域最大可能入渗量mi；

7、步骤五、将最大可能入渗量mi、日降雨量s代入scs模型公式，计算出实际径流量p；

8、步骤六、将目标区域的数字高程模型数据、土壤类型空间分布数据、土地利用类型空间分布数据、流域河网数据、流域河网空间离散化数据输入分布式水文模型，通过计算机计算即可获得目标区域流域模拟径流量q；

9、步骤七、准确度验证：将模拟径流量q与实际径流量p通过纳什效率系数法计算其拟合度ns，当拟合度ns接近1时，表明通过模型获得的模拟数据准确度高；

10、步骤八、验证通过后，即可使用此模型对后续时间的目标区域流域的流量水位进行预测。

11、优选的，所述最大可能入渗量mi的计算公式为

12、优选的，所述实际径流量p的计算公式为

13、优选的，所述拟合度ns的计算公式为,其中n为模拟天数、为实际径流量p平均值。

14、优选的，所述流域河网数据与流域河网空间离散化数据的获取方法为：根据数字高程模型数据，利用flownet generator模块集合流域实际情况提取流域河网数据、流域河网空间离散化数据。

15、优选的，所述目标区域的参数cn值的获取方法为：对照scs模型的cn值表，结合土壤类型空间分布数据、土地利用类型空间分布数据确定目标区域的参数cn值。

16、本发明提供了一种分布式水文模型对流量水位预测的方法。具备以下有益效果：

17、本发明通过将目标区域历史数据输入分布式水文模型得到模拟值，并根据历史数据使用scs模型计算出实际数值，同时通过纳什效率系数法，对实际数值与模拟值进行拟合验证，以确保模拟值的准确度，解决了传统测量流域水位投入过大的问题，同时通过对水文模型对后续时间的水位数据进行模拟，达到水位提前预警的效果。

技术特征：

1.一种分布式水文模型对流量水位预测的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种分布式水文模型对流量水位预测的方法，其特征在于：所述最大可能入渗量mi的计算公式为

3.根据权利要求1所述的一种分布式水文模型对流量水位预测的方法，其特征在于：所述实际径流量p的计算公式为

4.根据权利要求1所述的一种分布式水文模型对流量水位预测的方法，其特征在于：所述拟合度ns的计算公式为,其中n为模拟天数、为实际径流量p平均值。

5.根据权利要求1所述的一种分布式水文模型对流量水位预测的方法，其特征在于：所述流域河网数据与流域河网空间离散化数据的获取方法为：根据数字高程模型数据，利用flownet generator模块集合流域实际情况提取流域河网数据、流域河网空间离散化数据。

6.根据权利要求1所述的一种分布式水文模型对流量水位预测的方法，其特征在于：所述目标区域的参数cn值的获取方法为：对照scs模型的cn值表，结合土壤类型空间分布数据、土地利用类型空间分布数据确定目标区域的参数cn值。

技术总结本发明提供一种分布式水文模型对流量水位预测的方法，涉及分布式水文模型应用技术领域。该分布式水文模型对流量水位预测的方法，包括以下步骤：步骤一、获取目标区域3‑5年的数据；所述数据包括目标区域的数字高程模型数据、土壤类型空间分布数据、土地利用类型空间分布数据、日降雨量S；步骤二、获取流域河网数据、流域河网空间离散化数据。通过将目标区域历史数据输入分布式水文模型得到模拟值，并根据历史数据使用SCS模型计算出实际数值，同时通过纳什效率系数法，对实际数值与模拟值进行拟合验证，以确保模拟值的准确度，解决了传统测量流域水位投入过大的问题，同时通过对水文模型对后续时间的水位数据进行模拟，达到水位提前预警的效果。技术研发人员：卢涵宇,袁咏仪,任金铜,贺道德,黄正鹏,罗晓珊受保护的技术使用者：六盘水三力达科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29