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    重庆时时彩后二直选单式做号技巧: 一种基于雨型的暴雨积涝积水动态演进过程预报计算方法.pdf

    关 键 词:
    一种 基于 暴雨 积水 动态 演进 过程 预报 计算方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201611072711.5

    申请日:

    2016.11.29

    公开号:

    CN106777919A

    公开日:

    2017.05.31

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G06F 19/00申请日:20161129|||公开
    IPC分类号: G06F19/00(2011.01)I 主分类号: G06F19/00
    申请人: 南京信息工程大学
    发明人: 薛丰昌; 唐步兴; 黄敏敏; 王伟
    地址: 210019 江苏省南京市宁六路219号
    优先权:
    专利代理机构: 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249 代理人: 徐激波
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201611072711.5

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.06.23|||2017.05.31

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种基于雨型的暴雨积涝积水动态演进过程预报计算方法,该方法包含以下几个步骤:步骤一:确定DEM的栅格单元为计算单元;步骤二:确定雨型;步骤三:确定各降雨过程区域汇水量;步骤四:根据对暴雨积涝积水动态演进预报时间分辨率实际需要,将预报降雨过程离散为i个时间间隔,即将降雨过程划分为i个等时间间隔的降雨时段,同时根据该时间间隔确定雨型的时间间隔;步骤五:计算每个时段的地面累积积水量;步骤六:利用基于DEM的汇水区降雨积水深度的计算方法,分别对每个时段的每个栅格积水深度进行计算,得到区域积涝积水在每个时段内的分布状况,从而完整预报出积涝积水的按照给定时间间隔的动态演进过程。

    权利要求书

    1.一种基于雨型的暴雨积涝积水动态演进过程预报计算方法,其特征在于:该方法包
    含以下几个步骤:
    步骤一:确定DEM的栅格单元为计算单元;
    步骤二:确定雨型:采用现有的芝加哥雨型、三角形雨型、Huff雨型这些雨型确定方法
    确定区域一个降雨过程的雨型;
    步骤三:确定各降雨过程区域汇水量:利用预报雨量基于综合径流系数法直接计算出
    区域总的汇水量W总;
    步骤四:根据对暴雨积涝积水动态演进预报时间分辨率实际需要,将预报降雨过程离
    散为i个时间间隔,即将降雨过程划分为i个等时间间隔的降雨时段,同时根据该时间间隔
    确定雨型的时间间隔;
    步骤五:计算每个时段的地面累积积水量:对于划分的时段1,2,3,…,i,根据雨型计算
    相应时段的雨量累计百分比P1,P2,P3,…Pi,设区域单位时间排水能力为N;对应的第一时
    段的地面积水量为W1=W总*P1-N*1,第二时段的地面积水量为W2=W总*(P1+P2)-N*2,第三时段
    的地面积水量为W3=W总*(P1+P2+P3)-N*3,…,第i时段的地面积水量为Wi=W总*(P1+P2+P3+…+
    Pi)-N*i;
    步骤六:利用基于DEM的汇水区降雨积水深度的计算方法,分别对每个时段的每个栅格
    积水深度进行计算,得到区域积涝积水在每个时段内的分布状况,从而完整预报出积涝积
    水的按照给定时间间隔的动态演进过程。

    说明书

    一种基于雨型的暴雨积涝积水动态演进过程预报计算方法

    技术领域

    本发明涉及一种基于雨型的地面积涝动态演进过程,属于城市内涝监测预警、地
    理信息技术类技术领域。

    背景技术

    现有的暴雨积涝分析模型可以展现一场降雨过后地面的积涝积水状况,但是在降
    雨过程中,直观展现地面积涝积水随降雨时间动态演变过程缺少有效算法。地面积涝积水
    状况受降雨量大小影响,降雨量在一个降雨过程中的不同时间段内雨量分布不同,雨型是
    对降雨量时间分布的一种统计描述,能够确定一个降雨过程不同时间段降雨量占总降雨量
    比例,因而基于雨型结合积涝积水深度计算方法进行暴雨积涝积水动态演进过程模拟具有
    较好的科学性、可操作性,从而展现出一场降雨中,每一时段内地表积水状况,连续动态地
    表达地表积涝积水的演进过程。

    发明内容

    本发明的目的在于针对现有暴雨积涝分析模型的不足,提供一种更为直观方便的
    展现地表积涝积水的动态演进过程的计算方法。

    本发明采用的技术方案为:一种基于雨型的暴雨积涝积水动态演进过程预报计算
    方法,该方法包含以下几个步骤:

    步骤一:确定DEM的栅格单元为计算单元;

    步骤二:确定雨型??刹捎孟钟械闹ゼ痈缬晷?、三角形雨型、Huff雨型等雨型确定
    方法确定区域一个降雨过程的雨型。

    步骤三:确定各降雨过程区域汇水量。利用预报雨量基于综合径流系数法直接计
    算出区域总的汇水量W总(单位:立方米)。

    步骤四:根据对暴雨积涝积水动态演进预报时间分辨率实际需要,将预报降雨过
    程离散为i个时间间隔,即将降雨过程划分为i个等时间间隔的降雨时段,同时根据该时间
    间隔确定雨型的时间间隔;

    步骤五:计算每个时段的地面累积积水量。对于划分的时段1,2,3,…,i,根据雨型
    计算相应时段的雨量累计百分比P1,P2,P3,…Pi,设区域单位时间排水能力为N(单位:立方
    米)对应的第一时段的地面积水量为W1=W总*P1-N*1,第二时段的地面积水量为W2=W总*(P1+
    P2)-N*2,第三时段的地面积水量为W3=W总*(P1+P2+P3)-N*3,…,第i时段的地面积水量为Wi
    =W总*(P1+P2+P3+…+Pi)-N*i。

    步骤六:利用基于DEM的汇水区降雨积水深度的计算方法,分别对每个时段的每个
    栅格积水深度进行计算,得到区域积涝积水在每个时段内的分布状况,从而完整预报出积
    涝积水的按照给定时间间隔的动态演进过程。

    (其中DEM是数字高程模型,芝加哥雨型、三角形雨型、Huff雨型等为现有公开雨型
    计算方法,综合径流系数法、基于DEM的汇水区降雨积水深度的计算方法为现有公开的暴雨
    积涝模拟分析计算方法,不属于本发明范畴)

    本发明的有益效果:地面积涝积水状况受降雨量大小影响,一个降雨过程中总降
    雨量由不同时间段降雨量累加形成,雨型是对区域降雨过程中降雨量随时间分布的一种统
    计描述,能够确定预报的一个降雨过程中不同时间段降雨量占总降雨量比例,因而基于雨
    型结合积涝积水深度计算方法,能够根据预报降雨量实现暴雨积涝积水动态演进过程的预
    报计算。

    附图说明

    图1为本发明实施例第一时段地面积水状况(m3)(注:每个栅格值代表栅格积水
    量);

    图2为本发明实施例第二时段地面积水状况(m3)(注:每个栅格值代表栅格积水
    量);

    图3为本发明实施例第三时段地面积水状况(m3)(注:每个栅格值代表栅格积水
    量);

    图4为本发明实施例芝加哥雨型分配图。

    具体实施方式

    下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

    假设在4*6(行、列各为边长为100米的栅格,下同,)的DEM栅格单元内,某场降雨持
    续了3个小时,总降水量为106.3m3,现需要模拟每隔一个小时的地面积水状况。

    一种基于雨型的暴雨积涝积水动态演进过程预报计算方法:

    步骤一:确定DEM的栅格单元为计算单元;

    本示例中,计算单元为边长为100米的DEM栅格。

    步骤二:确定雨型。

    本示例中,采用芝加哥雨型(已有成熟模型,不属于本发明范畴)。降雨时长为三个
    小时,划分时间间隔为一小时。第一时段为,从开始降雨到第一个小时;第二时段为,从第一
    个小时到第二个小时;第三时段为,从第二个小时到第三个小时。确定的雨型如图4所示。

    步骤三:确定计算区域积水量。

    本示例中,利用PCSWMM模型直接计算出汇水区总的汇水量W总=94.3m3。

    步骤四:划分时段,计算每个时段的地面累积积水量,如表1所示。

    时段
    雨量累积(%)
    地面累积积水量(m3)
    1
    22
    10.3
    2
    63
    62.1
    3
    15
    21.9

    表1每时段雨量累积和地面积水量状况

    如图1-3所示,本示例中,划分三个时段:第一时段为,从开始降雨到第一个小时,
    其降雨累积百分比P1=22%;第二时段为,从第一个小时到第二个小时,降雨累积百分比P2
    =63%;第三时段为,从第二个小时到第三个小时,降雨累积百分比P3=15%。设区域单位
    时间排水能力为4m3则对应的第一时段的地面累积积水量为W1=10.3m3,第二时段的地面累
    积积水量为W2=62.1m3,第三时段的地面累积积水量为W3=21.9m3。即在降雨的第一个小
    时,地面共积水10.3m3,前两个小时地面共积水62.1m3,整个降雨持续的三个小时中,地面共
    积水21.9m3。

    步骤五:利用基于DEM的汇水区降雨积水深度的计算方法(已有算法,不属于本发
    明范畴),分别对每个时段的每个栅格积水深度进行计算,得到区域积涝积水在每个时段内
    的分布状况,从而完整表现出积涝积水的动态演进过程,

    应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,
    还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的?;し段?。本实施例中未
    明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

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