[发明专利]预报水库来流流量的方法

说明书

技术领域

本发明属于水利工程技术领域，涉及一种水库预报来流流量过程线的给定方法。

背景技术

在进行水文来流预报时，受测站数目及人力成本限制，预报流量往往给定的是分时段值，但在实际操作中时段值无法满足实际需要，常常需要逐日或逐时的数据，但这种数据收集起来往往难度较大，因此就需要根据时段值外推所需要各点的数据值，保证来流过程线是连续光滑的。

为合理外推所需来流过程线，常用的方法是将各点数据直接采用对应小区间上的均值进行处理，这种处理方式简单，也满足守恒要求，但无法满足连续性要求，相临区间上的一点有两个数值，点的变化不连续，常常会影响水力调度计算或分析效果；还有一种方法是直接对在区间上对各点进行样条插值，并通过样条插值函数求得外推点的数据，可保证各外推点的连续性，但若重新对各小区间的各点进行统计分析，得到的均值与原准确值相比有一定差距，无法满足守恒要求，因此需要寻找一种方法，即可将分时段预报数据合理外推，也可保证来流过程线守恒性及连续性的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种既可将分时段值预报数据合理外推，也可满足数据的守恒性及连续性的要求，使外推来流流量过程线即能不失精度，也可满足技术需要。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

根据本发明的一个方面，提供一种给定水库来流流量过程线的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1）首先确定需要给定流量过程的最小时间刻度及所需时长，并以该刻度为基本单位，确定流量过程线的分时区间总数为t，时长区间为(x,x+t)；

2）根据所需时长确定各分时区间的预报流量时段值，并保证预报流量时段包含区间(x,x+t)，即（x-i,x+t+j）；

3）将各流量时段值沿所需时长区间即（x-i,x+t+j）累计求和，得到各分时区间起点对应的积分值；

4）根据各分时区间起点对应的流量积分值，在区间（x-i,x+t+j）上进行三次样条插值；

5）对插值后得到的三次样条曲线在区间(x,x+t)上求导，即可得到所需时段水库来流流量过程线。

根据本发明的另一方面，提供一种精细预报水库来流流量的方法，包括以下步骤：

1）根据本发明的水库来流流量过程线的给定方法确定水库来流流量过程线；以及

2）根据指定点在所述水库来流流量过程线上的坐标值来确定指定点的流量值。

本发明的有益效果是：即可在保障初始预报数据精度的条件下将流量数据合理外推，得到连续光滑的流量过程线，满足数据的守恒性及连续性要求，为水力调度分析计算提供必要条件。

附图说明

图1是根据本发明的示例性实施例的水库来流流量过程线的给定方法的流程图。

图2是根据图1所示的方法插值得到的累计曲线图。

图3是图1所示的方法生成的数据与初始数据的对比图。

图4是图1所示的方法与其它方法生成数据的对比图。

具体实施方式

实施例1

根据本发明的实现给定水库来流流量过程线的方法，某一河流一年内的流量过程，分时段给定（月），如下表，由于水力调度需要，需要连续光滑的日值资料，且保证1月1日和12月31日的数据相差不大。本实施例采用如下步骤来处理：

表1国内某河流流量月均值

1）首先确定需要给定流量过程的最小时间刻度及所需时长，并以该刻度为基本单位，确定流量过程线的分时区间总数为t，时长区间为(x,x+t)。例如，确定所需外推的时间刻度为天，则一年有365天，相应需要外推点的区间为[1,365]；

2）根据所需时长确定各分时区间的预报流量时段值，并保证预报流量时段包含区间(x,x+t)，即（x-i,x+t+j）。例如，将收集分时段值放在每月1日，并将收集值分别各向前后扩展一个月，即分时段数据的区间为（-31，397）如下表：

表2按天计后各流量均值对应的点

其中分时段值是通过常规方法获得的流量均值（日、月、年等），对应于水库在该时段的平均流量。在该实施例中，分时段值为流量月均值，对应于水库在当月的月平均流量。

在步骤2）中提出预报流量时段应大于所需要时段，主要原因在于“由边界值内插得到边界内值精度较高”，而向外扩展函数预测边界外的值总是比较难以办到，而通过将预报流量时段向前后扩展的方法处理后能保证处理数据的精度和稳定性。