[发明专利]一种基于典型设计洪水过程线的小流域短期洪水预报方法

权利要求书

1.一种基于典型设计洪水过程线的小流域短期洪水预报方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.获取小流域河道的不同年限的设计洪峰流量和典型设计洪水过程线：

在小流域中，确定河道不同年限T₁＜T₂＜T₃＜……＜T_N-1＜T_N的设计洪峰流量Q₁＜Q₂＜Q₃＜……＜Q_N-1＜Q_N；其中第n个年限T_n对应的设计洪峰流量为Q_n，n＝1,2,3,…,N；

然后根据综合瞬时单位线法或多边形过程线法，结合该河道不同年限的设计洪峰流量，计算确定该河道不同年限的典型设计洪水过程线；

S2.根据实测流量判定河道是否开始进行短期洪水预报：

获取河道的实测流量q，当实测流量q不低于某一年限T_n的设计洪峰流量Q_n时，即满足条件q≥Q_n，就判定该河道开始进行短期洪水预报，进入步骤S3，此时的实测流量q为实测洪水流量；当实测流量q低于某一年限T_n的设计洪峰流量Q_n时，即满足条件q＜Q_n，重复执行步骤S2，直至该河道开始进行短期洪水预报为止；

S3.根据河道的实测洪水流量确定短期洪水预报的预报时间：

每一个年限的设计洪峰流量都对应一个洪水预报时间间隔，当实测洪水流量q与设计洪峰流量Q_n、Q_n+1满足关系：Q_n≤q＜Q_n+1，确定此时洪水的预报时间间隔为Q_n对应的Δt_n；根据实测时间t_n和预报时间间隔Δt_n，结合公式t_n+1＝t_n+Δt_n，确定下一次的预报时间t_n+1；

S4.根据相应年限的典型设计洪水过程线确定斜率K_n：

在T_n年限的设计洪水过程线上确定出t_n时刻的洪水流量t_n+1时刻的洪水流量根据斜率计算公式进行计算，当t_n时刻实测流量相对于t_n-1时刻实测流量降低，即q_n-1＞q_n，则K_n＝-K；当t_n时刻实测流量相对于t_n-1时刻实测流量增加，q_n-1＜q_n时，则K_n＝K；

S5.根据t_n时刻的实测洪水流量q_n和斜率K_n，确定t_n+1时刻预测洪水流量q′_n+1：

根据直线方程公式q′_n+1＝q_n+K_n(t_n+1-t_n)或q′_n+1＝q_n+K_nΔt_n，确定出t_n+1时刻预测洪水流量q′_n+1，这个预测值q′_n+1是向社会公布的t_n+1时刻的预测洪水流量数值；

S6.根据t_n+1时刻的实测洪水流量判定是否可以结束短期洪水预报：

当实测洪水流量q_n+1低于某一年限T_n的设计洪峰流量Q_n时，即满足条件q_n+1＜Q_n，判定该河道结束短期洪水预报，进入步骤S8；当实测洪水流量q_n+1不低于某一年限T_n的设计洪峰流量Q_n时，即满足条件q_n+1≥Q_n，进入步骤S7；

S7.根据t_n+1时刻的实测洪水流量q_n+1和t_n+1时刻的预测洪水流量q′_n+1，对计算斜率K_n的设计洪水过程线的年限T_n校正；

根据比值关系式计算确定出预测洪水流量和实测洪水流量的比值A；

若90％≤A≤110％，预测洪水流量在实测洪水流量的合理范围内，则预测洪水流量满足精度要求，说明此时的河道洪水满足T_n年限的设计洪水，则T_n年限不需要校正，返回步骤S3；

若A＞110％，预测洪水流量高于实测洪水流量合理范围上限，预测洪水流量不满足精度要求；若此时的实测洪水流量比上一时刻增加，说明此时应满足低年限T_n-1的设计洪水，则T_n年限需要校正为T_n-1，其中T_n-1＜T_n，并返回步骤S3；若此时的实测洪水流量比上一时刻减少，说明此时应满足高年限T_n+1的设计洪水，则T_n年限需要校正为T_n+1，其中T_n+1＞T_n，返回步骤S3；

若A＜90％，预测洪水流量低于实测洪水流量合理范围下限，预测洪水流量不满足精度要求；若此时的实测洪水流量比上一时刻增加，说明此时应满足高年限T_n+1的设计洪水，则T_n年限需要校正为T_n+1，其中T_n+1＞T_n，返回步骤S3；若此时的实测洪水流量比上一时刻减少，说明此时应满足低年限T_n-1的设计洪水，则T_n年限需要校正为T_n-1，其中T_n-1＜T_n，返回第3步；

S8.结束短期洪水预报。