[发明专利]水量未闭合湖库区间入流过程反演方法及设备

权利要求书

1.一种水量未闭合湖库区间入流过程反演方法，其特征在于，包括：步骤1，收集湖库预设时长段的水文观测资料，包括进口水位Z_ui、出口水位Z_di，进口流量资料I_i、出口流量资料O_i，并辨别湖库出口有无往复流、进口流量资料I_i和出口流量资料O_i中是否存在预设数量的洪水年，若洪水年满足预设数量且出口没有往复流，则执行步骤2，否则终止；步骤2，确定历年涨落周期并计算历年槽蓄过程；步骤3，根据湖库进口水位Z_ui和出口水位Z_di，逐日计算历年涨落周期内的逐日代表水位Z_λi＝λZ_ui+(1-λ)Z_di，其中λ为拟合参数，并结合逐日槽蓄量S_i，依据所有年份的(Z_λi,S_i)数据样本点，以指数函数初估S＝f(Z_λ)函数关系，其中S为槽蓄量，Z_λ为代表水位，拟合参数λ的取值需要在预设范围内反复调整，直到函数S＝f(Z_λ)拟合决定系数最大，再对(Z_λ,S)数据样本点进行筛选，删除异常点后再次拟合S＝f(Z_λ)，得到优化后的多年平均槽蓄量与水位函数关系；步骤4，建立多年平均槽蓄曲线族；步骤5，反演历年湖库区间入流。

2.根据权利要求1所述的水量未闭合湖库区间入流过程反演方法，其特征在于，步骤2具体包括：步骤2.1，根据每一年汛初和汛末出口水位的最低值，选取多年统一的起涨水位Z₀，每一年的水位由Z₀起涨又回落至Z₀为的该年的涨落周期；步骤2.2，根据水量守恒原理，计算历年平差系数k，对每年涨落周期内的入流量I_i进行修正，得到修正后的入流量步骤2.3，根据水量平衡公式计算历年涨落周期内的湖库槽蓄过程S_i，对于起涨时刻T₀之后的任意时刻T，S_i计算公式为其中为第i天、第i-1天的修正入流量，O_i、O_i-1为第i天、第i-1天的出流量，Δt为时长，取为1天。

3.根据权利要求2所述的水量未闭合湖库区间入流过程反演方法，其特征在于，步骤4具体包括：步骤4.1，建立进口水位Z_u与出口水位Z_d的关系，其中ΔZ为水位差，ΔZ＝Z_u-Z_d，为概化水位，为代表流量，α、β和为待定参数；步骤4.2，给定多级代表流量和出口水位Z_d的变量组合值，并通过数值解法求解解出每种变量组合下的Z_u，建立以为参数的进出口水位关系曲线族；步骤4.3，根据步骤4.1中的Z_u～Z_d关系曲线族，求解各级变量组合下的代表水位Z_λ，结合步骤3中S＝f(Z_λ)的多年平均关系，建立以为参变量，Z_d为自变量的S～Z_d多年平均槽蓄曲线族。

4.根据权利要求3所述的水量未闭合湖库区间入流过程反演方法，其特征在于，步骤5具体包括：步骤5.1，根据出口水位Z_di以及出流量O_i资料，利用步骤4.3中的槽蓄曲线族，以图解法逐日求解槽蓄量S，再利用水量平衡方程，通过试算法逐日求解入流量步骤5.2，将入流量计算值与实测值I_i逐日相减，得到区间入流量过程I_ui；步骤5.3，根据取区间入流的滑动平均值其中n为滑动周期，I_uj为步骤5.2中所得的区间入流过程；步骤5.4，对区间入流的计算结果进行合理性检验。