[发明专利]一种基于区域划分的缺实测径流资料流域的洪水估算方法在审
申请号: | 201910305713.1 | 申请日: | 2019-04-16 |
公开(公告)号: | CN110110391A | 公开(公告)日: | 2019-08-09 |
发明(设计)人: | 杨汉波;杨文聪;杨大文 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | G06F17/50 | 分类号: | G06F17/50 |
代理公司: | 北京瀚仁知识产权代理事务所(普通合伙) 11482 | 代理人: | 宋宝库 |
地址: | 100084 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 流域 洪水 估算 估算模型 流域洪水 群集 实测 算法 地域 径流 分类结果 复杂网络 历史洪水 事件数据 预定区域 归类 季节性 并发 过滤 保证 分类 申请 | ||
1.一种基于区域划分的流域洪水估算方法,包括步骤:
A、获取预定地域中,多个第一流域在第一时间范围内的历史洪水事件数据;
B、构造预定地域内的流域复杂网络;
C、利用群集识别算法,对预定地域内的流域进行区域划分;
D、建立区域内洪水估算模型;
E、采用区域内洪水估算模型,对该预定区域内的第二流域进行设计洪水估算;
其中,所述多个第一流域为在第一时间范围内具有实测径流数据、气象数据、地理信息数据的流域。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
步骤A中,在预定地域中,第一流域特定时间范围内,获取每个流域的2N个最大日径流深,作为洪水事件;
其中,发生时间在14天以内的两个日径流视为同一场洪水事件,只取其中较大的日径流值;
优选的,第一流域已有的水文资料的时间范围不少于连续N年,N为自然数。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
步骤B中包括子步骤,
B1、确定不同流域之间的洪水并发比例,
B2、将每个流域概化为一个节点,如果两个流域洪水事件的并发比例大于阈值,则在两个节点之间构造一条边。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
步骤C中,通过最大化流域网络的模块度M进行区域划分,
其中lc是群集c内部的边数,dc是群集c所有节点所拥有的总边数,nc是群集数,m是网络的总边数,模块度M是代表群集划分效果的指标。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
步骤D中,包括子步骤
D1、采用广义帕累托分布推求各流域不同重现期的洪水;
D2、针对每个区域,采用采用随机森林模型建立k年一遇的洪水Rk(k的取值为2、5、10、20、50、100)与流域的面积Area(km2)、面平均高程Elev(m)、面平均年均径流系数以及k年一遇的日降水Pk(mm)的关系。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
步骤E中,对于第二流域,若位于步骤C所划定的某个区域内,则采用该区域的洪水预测模型,由该流域的面积Area、面平均高程Elev、面平均年均径流系数以及k年一遇的日降水Pk(mm)求该第二流域的k年一遇的洪水Rk。
7.一种基于区域划分的流域洪水估算系统,包括:
数据获取模块,用于获取预定地域中,多个第一流域在第一时间范围内的历史洪水事件数据;流域复杂网络构造模块,用于构造预定地域内的流域复杂网络;
区域划分模块,用于利用群集识别算法对预定地域内的流域进行区域划分;
洪水估算模型建立模块,用于建立区域内洪水估算模型;
洪水估算模块,用于采用区域内洪水估算模型,对该预定区域内的第二流域进行设计洪水估算。
8.一种电子设备,包括存储介质、处理器,
所述处理器适于执行权利要求1-6所述的方法。
9.一种存储介质,存储有计算机程序,该计算机程序能够执行权利要求1-6所述的方法。
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