[发明专利]一种降雨径流模型参数优化方法

说明书

本发明提供一种降雨径流模型参数优化方法包括如下方法步骤：a)计算降雨径流模型，得到集水区的计算出流量，同时获取降雨过程集水区的观测出流量；b)建立目标函数，在所述目标函数中引入降雨径流模型的计算得到的计算出流量与观测得到的观测出流量；c)求解步骤b)中目标函数，优化调整降雨径流模型的参数。本发明通过对降雨径流模型计算得到的出流量与观测得到出流量建立目标函数，对目标函数进行梯度计算优化降雨径流模型的参数，使降雨径流模型的计算结果更加接近实际情况。

技术领域

本发明涉及降雨径流模型参数优化技术领域，特别涉及一种降雨径流模型参数优化方法。

背景技术

各类自然灾害的频繁发生一直是威胁人类生命和财产，其中尤以暴雨洪水灾害为最多。对降雨径流预测，减少暴雨洪水灾害带来的损失，对于维护社会安定，加强区域水资源的宏观管理、优化调度和开发利用，具有重要的指导意义。

降雨径流模型作为对降雨径流预测的计算机辅助工具，能够很好的对降雨径流进行模拟计算，但是现有技术中，降雨径流模型种类繁多，例如有水筒模型、纳许瞬时单位曲线模型、克拉克单位曲线模型、SCS无因次单位曲线模型、三角单位曲线模型、无因次单位曲线模型、运动波平面模型、线性水库模型和分布式降雨径流模型等。

现有的降雨径流模型均有不同的参数，降雨径流模型的参数对在降雨径流预测具有极为重要的作用，很大程度上影响着降雨径流预测的准确性。

因此，为了解决现有技术中的上述问题，为降雨径流模型提供准确的参数，需要一种降雨径流模型参数优化方法对降雨径流模型参数进行优化调整。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降雨径流模型参数优化方法，所述方法包括如下方法步骤：

a)计算降雨径流模型，得到集水区的计算出流量，同时获取降雨过程集水区的观测出流量；

b)建立目标函数，在所述目标函数中引入降雨径流模型的计算得到的计算出流量与观测得到的观测出流量；

c)求解步骤b)中目标函数，优化调整降雨径流模型的参数。

优选地，计算降雨径流模型包括计算降雨径流模型得到地表及地下水出流量。

优选地，计算降雨径流模型得到地表及地下水出流量包括：

a1)降雨径流模型中引入地下水储蓄量参数；

a2)读取降雨时间序列表和地表水线性水库系数K、地下水线性水库系数Kgw、初始入渗率f0，长期入渗率fc，衰减系数Kf；

a3)计算降雨入渗量和地下水储蓄量，通过水文平衡方程差分处理后，更新降雨入渗量和地下径流量，

a4)判断集水区的降雨入渗量和地下径流量是否更新完成，若是，则将更新后的地下水径流量作为地下水出流量，若否，则返回步骤a3)重复计算降雨入渗量和地下水储蓄量，及更新降雨入渗量和地下径流量。

优选地，计算降雨入渗量包括如下方法：

计算降雨入渗率式中，f为降雨入渗率，f₀为初始入渗率，f_c为长期入渗率，K_f为衰减系数，S_b为地下水储蓄量；

将计算得到的降雨入渗率与集水区降雨量比较后，取较小值乘以集水区面积得到降雨入渗量。

优选地，，地下水储蓄量通过如下方法计算：

S_b＝K_gwQ_b，式中，S_b为地下水储蓄量，Q_b为地下水径流量，K_gw为地下水线性水库系数。