[发明专利]一种基于改进大伙房模型的适用于干旱半干旱地区的洪水预报方法

说明书

本发明提供一种基于改进大伙房模型的适用于干旱半干旱地区的洪水预报方法，方法包括以下步骤：收集资料，根据收集的上游水库数据，降雨数据和水文站数据，分别计算上游水库拦蓄影响和调节作用的大小，最后在考虑上游水库影响的前提下，构建以大伙房模型为基础的改进大伙房模型。本发明的有益效果是综合考虑了研究流域上游水库的拦蓄作用和调节作用，降低了洪水预报误差，同时在汇流模型建立时，将流域降雨空间分布、时段降雨值和前期土壤含水量三个因素考虑其中，提高了水文预报精度。

技术领域

本发明属于水文水资源领域的水文预报技术领域，具体涉及一种基于改进大伙房模型的适用于干旱半干旱地区的洪水预报方法。

背景技术

洪水是最常见的自然灾害，对社会构成巨大威胁。在不断寻找防汛防灾措施的过程中，人们意识到水文预报可以有效地起到防汛减灾的作用。进入21世纪后，伴随互联网大数据的普及，各种结构与时空尺度的水文模型开始出现。虽然大多数水文模型在洪水频繁的湿润地区具有良好的适用性，但在干旱和半干旱地区，流域中土壤含水量较低，导致其在一场降雨中很难被蓄满，各式产流机制同时存在并互相转换，所以很多水文模型在干旱半干旱地区适用性不佳。

针对中国北方干旱半干旱地区，辽宁省大伙房水库管理局于20世纪70年代提出大伙房降雨-径流模型(DHF)，近些年在北方一些流域的应用效果较佳且得到一定应用。该模型由两部分组成，一是动态速度与强度的经验单位线汇流计算模型；二是超渗产流计算模型，它是将下层下渗率和表层蓄水量的分布情况用抛物线方程刻画，并采用双层入渗曲线进行扣损计算。

但在久旱无雨的干旱半干旱地区，流域上游水库前期蓄水匮乏，一场降雨很大一部分会被此类水库拦蓄，从而对该流域的产汇流产生影响。鉴于此，本文在原始大伙房模型的基础上对其进行改进，改进后的模型综合考虑了研究流域上游水库的拦蓄作用和调节作用。

发明内容

针对上述技术存在的问题，本发明提供一种基于改进大伙房模型的适用于干旱半干旱地区的洪水预报方法，目的在于综合考虑研究流域上游水库的拦蓄作用和调节作用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于改进大伙房模型的适用于干旱半干旱地区的洪水预报方法，包括以下步骤：

S1:收集资料；

S2:计算上游水库拦蓄影响的大小；

S3:计算上游水库调节作用的大小；

S4:在考虑上游水库影响的前提下，构建以大伙房模型为基础的改进大伙房模型。

进一步地，所述S1包括以下子步骤：

S11:收集流域上游水库数据。水库数据包括编码、名称、水库类型、总库容、汛限水位和死水位；

S12:收集降雨数据。降雨数据包括场次降雨起始时间，场次降雨造峰雨量和降雨总量；

S13:收集水文站数据。水文站数据包括洪水开始的时刻，达到洪峰的时间，洪水流量。

进一步地，所述S2包括以下子步骤：

S21:计算水库的前期蓄水量。

计算水库前期蓄水量V₀的公式为:

V₀＝V_兴K₀

K₀＝W₀/(W₁+W₂)

式中：V_兴为水库的兴利库容；W₀为土壤初始含水量；W₁和W₂分别为流域土壤上下层蓄水量；