[发明专利]非线性径流概率预报方法

说明书

本发明提供非线性径流概率预报方法，其特征在于，包括：选择流域(j，j+Δ_t)时段的净雨所产生的单位线服从于分布G(·)；选择该时段的k个单位线影响因子，建立单位线影响因子与间的相关关系；得到(j，j+Δ_t)时段净雨在T时刻产生的径流；假设在T时刻产生的真实径流围绕着预测值呈正态分布上下波动；进一步假设(τ_j，1，τ_j，2，...，τ_j，k)：得到在T时刻的真实径流和Q^T满足的分布；针对该流域得到这一场次洪水的似然函数，计算多场洪水的似然函数，利用极大似然法估计参数根据和步骤1至4所建立的径流模型进行预报。

技术领域

本发明属于水文预报领域，具体涉及一种在已知净雨条件下的非线性径流概率预报方法。

技术背景

单位线作为广泛使用的汇流方法，其定义是：在给定的流域上，单位时段内时空分布均匀的一次降雨产生的单位净雨量，在流域出口断面所形成的直接径流过程线。其意义较为明确，为流域汇流提供了较为简单，快捷的方法。

现有单位线仍然存在部分问题，1)汇流过程中包含了不确定性，现有单位线仍然只可以给出确定性结果。2)现有单位线计算方法中，由不同场次降雨洪水资料计算得到的单位线并不相同，仍然需要把多个单位线综合为一个单位线。3)在径流预测过程时，针对同一流域，不同场次洪水由于雨强、暴雨中心，前期雨量的不同，单位线也应不同。但是现有单位线对于同一流域为唯一值，忽略了不同场次洪水雨强，前期降雨量、土壤含水量等因素的影响。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种考虑单位线影响因子和汇流不确定性的径流预测方法。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

本发明提供一种非线性径流概率预报方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，选着某个流域的某场次洪水(j，j+Δ_t)时段的净雨所产生的单位线服从于分布G(·)，G(·)在x轴上的积分等于单位净雨量，分布G(·)的参数为选择(j，j+Δ_t)时段的k个单位线影响因子τ_j，1，τ_j，2，...，τ_j，k，建立单位线影响因子与间的相关关系H(·)，关系式为：

式中为参数，针对不同流域数值不同；

步骤2，根据(j，j+Δ_t)时段的单位线和净雨量γ_j(用单位净雨量的倍数表示)得到(j，j+Δ_t)时段净雨在T时刻产生的径流

步骤3，假设(j，j+Δ_t)时段净雨在T时刻产生的真实径流围绕着预测值呈正态分布上下波动：

式中为波动的方差；

进一步假设同和影响因子(τ_j，1，τ_j，2，...，τ_j，k)具有如下相关关系：

式中为参数，针对不同流域数值不同；

步骤4，令净雨开始时刻为0，将不同时段净雨在T时刻产生的真实径流累加，得到在T时刻的真实径流Q^T：

由于服从于正态分布，即根据正态分布的可加性，进一步得到Q^T满足的分布：