本申請涉及一種山洪災害預警的技術領域，尤其是涉及一種基于前期雨量的山洪災害動態預警方法，其包括如下步驟：步驟S1：根據地形資料源劃分形成多個子流域；步驟S2:對單個子流域內的前期影響雨量進行計算；步驟S3：每個子流域內建立測站并對雨量進行觀測，計算面雨量；步驟S4：確立最小臨界雨量；步驟S5：對1h降雨量進行預報，得出1個小時的預報雨量；步驟S6：結合前期影響雨量的累計降雨量與臨界雨量對比判斷山洪是否預警。本申請在山洪災害預警中考慮的土壤前期含水量較為準確的效果。中考慮的土壤前期含水量較為準確的效果。中考慮的土壤前期含水量較為準確的效果。
【技術實現步驟摘要】
一種基于前期雨量的山洪災害動態預警方法
[0001]本申請涉及一種山洪災害預警的
，尤其是涉及一種基于前期雨量的山洪災害動態預警方法。
技術介紹
[0002]山洪災害預警是用于對降雨可能發生的災害進行提前預警，從而在達到預警條件的降雨發生之前為可能受災的區域提供防災時間，幫助人民群眾的轉移，有利于流域內的單位開展相應的抗災活動。
[0003]申請公布號為CN113743658A的專利申請文件中公開了一種基于臨界雨量的中小流域地質災害及洪水預警方法，包括面雨量的計算：采用算術平均法首先計算流域各站的時段降雨量，然后根據每個雨量站所占流域面積的權重，采用加權法對流域各雨量站的時段降雨量進行疊加求得；土壤含水量飽和度的計算：首先根據降水和下墊面特征將流域劃分為若干個單元，然后對每個單元分別進行產匯流計算，得到單元流域的出流過程，最后將其演算至流域出口并進行疊加，即可得到整個流域的出流過程，同時還可輸出土壤含水量值；對于土壤含水量飽和度的計算采用實測地面的含水量與流域最大蓄水量的比值確定。
[0004]但是上述方法中專利技術人認為，實測地面的含水量如果測試的頻率較大會給測試工作帶來較大的工作量，如果測試的頻率較小容易導致無法準確地估算出土壤含水量。
技術實現思路
[0005]為了在山洪災害預警中考慮的土壤前期含水量較為準確，本申請提供一種基于前期雨量的山洪災害動態預警方法。
[0006]本申請提供一種基于前期雨量的山洪災害動態預警方法，采用如下的技術方案：一種基于前期雨量的山洪災害動態預警方法，包括如下步驟：步驟S1：根據地形資料源劃分形成多個子流域；步驟S2:對單個子流域內的前期影響雨量進行計算；步驟S3：每個子流域內建立測站并對雨量進行觀測，計算面雨量；步驟S4：確立最小臨界雨量；步驟S5：對1h降雨量進行預報，得出1個小時的預報雨量；步驟S6：結合前期影響雨量的累計降雨量與臨界雨量對比判斷山洪是否預警；所述S2的步驟中，前期影響雨量的計算式為Pa[t+1]=Ka
?
(Pa[t]+P[t])且Pa[t+1]≤Wm；式中Pa[t]為第 t 天開始時刻的前期影響雨量，單位為mm，Pa[t+1]為第t+1天開始時刻的前期影響雨量，單位為mm；P[t]為第t天的子流域的實測降雨量，單位為mm；Ka為子流域蓄水的日消退系數。
[0007]通過采用上述技術方案，使用時，先對前期影響雨量進行計算，并且計算的過程中以子流域蓄水的日消退系數進行計算，使每天的子流域內的前期影響雨量均有比較準確的預測量，并且考慮到前一天的降雨情況，進而在計算過程中能夠比較容易準確地得出前期影響雨量，同時將前期影響雨量考慮在累計降雨量口與臨界雨量進行對比判斷，提高對山
洪災害的預警準確性。
[0008]優選的，所述步驟S1中將降雨和下墊面特征在空間分布比較均勻的區域設置在同一個子流域內，并且山丘地形的單個子流域面積大于 10平方公里且小于 50 平方公里。
[0009]通過采用上述技術方案，降雨和下墊面特征比較均勻的區域在同一個子流域時，使同一個子流域內的前期降雨量比較容易估算并且能夠準確計算出累計雨量，從而能夠在山洪預警判斷中更為準確。
[0010]優選的，所述步驟S2中前期影響雨量以日分隔點為當天上午8時，預報時刻不在8時的預報方案，需要經過對前期影響雨量進行修正。
[0011]通過采用上述技術方案，對于當天多次且前一個小時有降雨的過程中，如果后續中的強降雨所考慮的前期影響雨量為當天上午8時的容易造成前期影響雨量的較大，因此通過對前期影響雨量進行修正能夠提高山洪預警的準確性。
[0012]優選的，對前期影響雨量進行修正時以1個小時為單位進行算，計算式為24*Pa[x+1]=Ka
?
(Pa[x]+P[x])且Pa[x+1]≤Wm；式中，Pa[x]為第x時刻開始時刻的前期影響雨量，單位為mm，Pa[x+1]為第x+1h時刻的前期影響雨量，單位為mm；P[x]為第x時刻的子流域的實測降雨量，單位為mm；24為單位換算系數。
[0013]通過采用上述技術方案，將前期影響雨量以1小時為單位計算，使所需要預測的后1小時內的強降雨所對應的前期影響雨量更為準確，進而使發生的短時強降雨的山洪預警更為準確。
[0014]優選的，所述步驟S3中子流域內設置的測站大于一個時，采用泰森多邊形法或等雨深線法進行計算，應當先分別計算各測站的前期影響雨量Pa，然后再通過加權求得整體流域的降雨量。
[0015]通過采用上述技術方案，子流域內設置多個測站，先對各測站的前期影響雨量進行計算，能夠避免因子流域內的某個前期影響雨量達到Wm時，其他的子流域所得出的前期影響雨量不準確。
[0016]優選的，所述子流域蓄水的日消退系數Ka=(1
?
Em/Wm)；式中，Em為流域月平均日蒸散發能力；Wm為流域最大蓄水量。
[0017]優選的，所述步驟S4中的最小臨界雨量I
臨界
=3.6Q
安
/F；式中：I
臨界
為最小的臨界雨量，單位為mm；Q
安
為1h河道最大安全泄洪流量單位為m3/s；F為河道斷面以上的集雨面積，單位為km2；3.6為系數。
[0018]優選的，所述步驟S6中確立降雨驅動模型；所述降雨驅動模型包括以1h為單位時候的臨界雨量為縱坐標，單位為mm，以累計雨量P為橫坐標，單位為mm，做出臨界雨量分布曲線；隨著累計雨量P的增加，臨界雨量減小，子流域內的前期影響雨量Pa逐漸達到產流，河道的水位增大，當河道水位達到最大的安全泄洪流量時，并且臨界雨量趨近于I
臨界
；然后以時間x為另一個橫坐標，以累計雨量和時段雨量設置兩個縱坐標，時段雨量以1h為單位時長的柱狀圖表示；累計雨量的單位為mm，形成累計降雨量的曲線圖。
[0019]通過采用上述技術方案，建立的降雨驅動模型能夠比較直觀對比臨界雨量和累計雨量，對于山洪的預警比較準確。
[0020]優選的，以累計雨量為P所做的橫坐標的坐標內畫出對稱中線；以預報雨量位置處
的累計降雨量做平行于橫坐標的線與對稱中線所相交的位置對應累計雨量的橫坐標Px，Px在臨界雨量分布曲線中所對應的臨界雨量值大于預報雨量時，不進行山洪預警；當Px在臨界雨量分布曲線所對應的臨界雨量值小于或等于預報雨量時，進行山洪預警。
[0021]通過采用上述技術方案，通過對累計雨量的預測，使累計雨量所對應的臨界雨量值對比預報雨量，從而使預報雨量大于對應的臨界雨量即需要進行山洪預警，使山洪預警的判斷標準比較準確。
[0022]優選的，所述步驟S1中，對于深山地形的單個子流域面積大于50平方公里；對于一個子流域對應一個河流的流域。
[0023]通過采用上述技術方案，通過對深山地形子流域面積的加大能夠減少子流域的數量，而對于一個子流域對應一個河流，使子流域內的水能夠全部在計算時形成的泄洪流量進入到同一個河本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種基于前期雨量的山洪災害動態預警方法，其特征在于：包括如下步驟：步驟S1：根據地形資料源劃分形成多個子流域；步驟S2：對單個子流域內的前期影響雨量進行計算；步驟S3：每個子流域內建立測站并對雨量進行觀測，計算面雨量；步驟S4：確立最小臨界雨量；步驟S5：對1h降雨量進行預報，得出1個小時的預報雨量；步驟S6：結合前期影響雨量的累計降雨量與臨界雨量對比判斷山洪是否預警；所述S2的步驟中，前期影響雨量的計算式為Pa[t+1]=Ka
?
(Pa[t]+P[t])且Pa[t+1]≤Wm；式中Pa[t]為第 t 天開始時刻的前期影響雨量，單位為mm，Pa[t+1]為第t+1天開始時刻的前期影響雨量，單位為mm；P[t]為第t天的子流域的實測降雨量，單位為mm；Ka為子流域蓄水的日消退系數。2.根據權利要求1所述的一種基于前期雨量的山洪災害動態預警方法，其特征在于：所述步驟S1中將降雨和下墊面特征在空間分布比較均勻的區域設置在同一個子流域內，并且山丘地形的單個子流域面積大于 10平方公里且小于 50 平方公里。3.根據權利要求1所述的一種基于前期雨量的山洪災害動態預警方法，其特征在于：所述步驟S2中前期影響雨量以日分隔點為當天上午8時，預報時刻不在8時的預報方案，需要經過對前期影響雨量進行修正。4.根據權利要求3所述的一種基于前期雨量的山洪災害動態預警方法，其特征在于：對前期影響雨量進行修正時以1個小時為單位進行算，計算式為24*Pa[x+1]=Ka
?
(Pa[x]+P[x])且Pa[x+1]≤Wm；式中，Pa[x]為第x時刻開始時刻的前期影響雨量，單位為mm，Pa[x+1]為第x+1h時刻的前期影響雨量，單位為mm；P[x]為第x時刻的子流域的實測降雨量，單位為mm；24為單位換算系數。5.根據權利要求1所述的一種基于前期雨量的山洪災害動態預警方法，其特征在于：所述步驟S3中子流域內設置的測站大于一個時，采用泰森多邊形法或等雨深線法進行計算，應當先分別計算各測站的前期影響雨量Pa，然后再...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱恒槺，袁燦，李虎星，趙玉良，唐學哲，李延峰，薛紅勛，楊平，楊力華，馬瑩，馬志林，張曉磊，崔洪濤，王笑飛，趙雪萍，
申請(專利權)人：河南省科達水利勘測設計有限公司，
類型：發明
國別省市：
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