[发明专利]一种基于降雨重现期的初期雨水量化识别方法和系统

权利要求书

1.一种基于降雨重现期的初期雨水量化识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、判断是否产生径流：在降雨事件发生后，降雨过程监测与记录模块通过气象局降雨预测终端获取降雨过程数据，再通过径流曲线数法定量地计算各个下垫面条件下的降雨径流量，以判断降雨事件是否产生径流，在降雨事件产生径流时，获取径流产生时刻T₀；

S2、识别汇水区下垫面特征：数据提取与输入模块通过地理信息系统软件提取以汇水区为单位的下垫面特征数据；

S3、降雨特征模拟：降雨过程线构建子模块整理汇水区域降雨数据并分析其降雨规律，结合降雨强度公式和芝加哥雨型模拟软件拟合各个重现期下的降雨过程线；

S4、特征污染物的冲刷特征模拟：冲刷过程方程构建子模块利用暴雨洪水管理模型软件耦合下垫面特征和径流污染物冲刷动力学模型建立特征污染物的冲刷过程方程；

S5、三维数学模型建立：三维数学模型构建子模块建立基于降雨重现期、污染物负荷削减率和初期雨水量的三维数学模型；

S6、初期雨水截留量和截留时间的确定：模型运行模块通过将所述三维数学模型输入Matlab软件进行运算，并通过结果输出模块输出初期雨水的截留量和截留时间。

2.如权利要求1所述的一种基于降雨重现期的初期雨水量化识别方法，其特征在于，所述初期雨水量化识别方法还包括以下步骤：

S7、降雨过程监测与记录模块将一个阶段存储的降雨数据集整理并输入模型参数优化模块，参数优化模块根据所述结果输出模块输出结果与降雨数据集进行比对后，对所述三维数学模型的参数进行率定和优化；

S8、参数优化模块结合所述参数优化模块率定和优化后的参数、汇水区下垫面特征数据对所述三维数学模型进行自我学习与优化，并将优化后的三维数学模型输入模型运行模块，用于下一次降雨事件中初期雨水量化的预测计算。

3.如权利要求1所述的一种基于降雨重现期的初期雨水量化识别方法，其特征在于，所述步骤S2中的下垫面特征数据包括：土地利用数据、下垫面高程数据。

4.如权利要求3所述的一种基于降雨重现期的初期雨水量化识别方法，其特征在于，所述土地利用数据包括：商业区、居住区、工业区、绿地、水体、道路和广场。

5.如权利要求1所述的一种基于降雨重现期的初期雨水量化识别方法，其特征在于，所述步骤S3中的降雨数据包括：可查询并记录的汇水区的年平均降雨量与年平均降雨强度，所述降雨规律包括：汇水区历史阶段降雨量与降雨强度的年变化趋势。

6.如权利要求1所述的一种基于降雨重现期的初期雨水量化识别方法，其特征在于，所述步骤S4中的特征污染物为固体悬浮污染物。

7.一种基于降雨重现期的初期雨水量化识别系统，基于权利要求1-6中任意一项所述的一种基于降雨重现期的初期雨水量化识别方法，其特征在于，包括：

用于通过气象局降雨预测终端获取降雨过程数据，判断是否产生径流并记录的降雨过程监测与记录模块，所述降雨过程监测与记录模块通过径流曲线数法判断降雨事件是否产生径流，

用于将所述降雨过程监测与记录模块获取数据进行整理后提取的数据提取与输入模块，所述数据提取与输入模块通过地理信息系统软件提取以汇水区为单位的下垫面特征数据，

用于将所述数据提取与输入模块提取的数据耦合暴雨洪水管理模型软件构建三维数学模型的模型构建模块，所述模型构建模块包括：降雨过程线构建子模块、冲刷过程方程构建子模块、三维数学模型构建子模块，

用于对所述三维数学模型进行运算的模型运行模块，所述模型运行模块包括：构建完成的三维数学模型、Matlab计算子模块，

用于将所述模型运行模块运行结果进行输出的结果输出模块，所述结果输出模块输出结果为：初期雨水截留量、初期雨水截留时间。