[发明专利]一种洪水风险预测系统

权利要求书

1.一种洪水风险预测系统，其特征在于包括河网概化图绘制模块(010)、围片区划分模块(020)、重要设施图层制作模块(030)、堤防高程图层绘制模块(040)、沿程水位信息计算模块(050)、淹没水深图绘制模块(060)；

所述河网概化图绘制模块(010)，根据流域信息绘制得到河网概化图，所述流域信息包括流域地形、水系结构、水流走向，所述河网概化图反映河流的轮廓；

所述围片区划分模块(020)，在所述河网概化图周围划定若干围片区，所述围片区与堤防工程相邻；

所述重要设施图层制作模块(030)，获取所述围片区内基础设施的高程数据作为基础高程信息，将所述基础高程信息进行网格化得到基础高程网格信息；

所述堤防高程图层绘制模块(040)，获得所述河网概化图范围内的每隔设定距离间隔测定的堤防工程的高程测量数据作为堤防高程信息，将所述堤防高程网格信息化得到堤防高程网格信息；

所述沿程水位信息计算模块(050)，通过河网水位计算策略计算得到流域内不同时刻不同工况的沿程河道断面水位，将所述沿程河道断面水位进行网格化得到水位网格信息，单个所述水位网格信息与单个所述堤防高程网格信息的网格大小相同；

所述淹没水深图绘制模块(060)，若所述水位网格信息小于或等于同一地理位置的所述堤防高程网格信息，则对应所述围片区内不标记淹没信息，若所述水位网格信息大于同一地理位置的所述堤防高程网格信息，则对比对应围片区内所述基础高程网格信息与所述水位网格信息的大小，若所述基础高程网格信息大于或等于所述水位网格信息，则对应区域不标记淹没信息；若所述基础高程网格信息小于所述水位网格信息，则对应区域标记淹没信息并根据所述基础高程网格信息与所述水位网格信息的差值确定淹没深度信息。

2.根据权利要求1所述的一种洪水风险预测系统，其特征在于，所述河网水位计算策略包括获得实时水雨数据和河道参数数据，所述实时水雨数据反映站点水位或流量过程，提供模型初始边界条件，所述河道参数数据包括流量系数、主槽糙率、左岸糙率、右岸糙率、江心洲糙率、局部水头损失和断面间距，根据所述实时水雨数据得到上边界河道断面水位和下边界河道断面水位，将上边界断面和下边界断面分成若干个沿程断面，根据所述河道参数数据得到河道内断面参数，将所述下边界河道断面水位、所述河道内断面参数和上边界河道断面的流量输入水力学模型得到与所述下边界河道断面水位相邻的沿程断面水位作为沿程河道断面水位，将所述沿程断面水位作为新的下边界河道断面水位输入水力学模型得到与新的下边界河道断面水位相邻的沿程断面水位作为新的沿程河道断面水位，直至新的沿程河道断面与上边界河道断面对应，将计算得到的新的沿程断面水位作为上边界河道断面计算值，若所述上边界河道断面水位与所述上边界河道断面计算值的差值小于预设的水位差值阈值，则输出所述沿程河道断面水位，若所述上边界河道断面水位与所述上边界河道断面计算值的差值大于或等于预设的水位差值阈值，则修改所述上边界河道断面流量直至所述上边界河道断面水位与所述上边界河道断面计算值的差值小于预设的水位差值阈值：所述水力学模型为：

其中，Z为沿程河道断面水位；Z₂为下边界河道断面水位；ξ为河段的局部阻力系数；α为动能修正系数；g为重力加速度；V₂为下边界河道断面流速；V₁为沿程河道断面流速；Q为上边界河道断面流量；K为流量模数；ΔS为下边界河道断面与沿程河道断面的距离。

3.根据权利要求1所述的一种洪水风险预测系统，其特征在于，在所述重要设施图层制作模块(030)中，获取所述围片区内基础设施的特征点的高程数据作为所述基础高程信息。

4.根据权利要求1所述的一种洪水风险预测系统，其特征在于，在所述堤防高程图层绘制模块(040)中，根据测得的堤防工程的高程测量数据,沿堤线等间距内插生成固定长度堤段及相应高程数据作为所述堤防高程信息，将断面水位进行加密生成固定间隔的水位值作为所述沿程河道断面水位，所述沿程河道断面水位和所述堤防高程信息的地理位置对应。