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申请/专利权人：浙江水利水电学院

摘要：本发明公开了一种基于汛期分期的洪水预报方法，包括步骤：收集和整理研究区域的降雨数据；根据流域逐日面雨量，求得其外包线序列，并根据日雨量外包线求汛期分期；对暴雨洪水进行分期采样，选取优化算法，对模型参数进行分期寻优，得到分期参数；选取精度评价指标，进行模型精度评价；根据预报作业时间，选择所在分期的模型参数进行预报；构建了反映暴雨洪水特性的分期预报模型，更加精准模拟暴雨洪水特性，同时在实际预报作业中可以根据当前预报时间精准定位所在分期，并快速、准确选择合理的洪水预报模型，基于汛期分期的洪水预报方法进一步提高了洪水预报的精度，具有较强的可操作性和广泛的应用前景。

主权项：1.一种基于汛期分期的洪水预报方法，其特征在于，包含以下步骤：获取研究区域的历史降雨数据，并基于所述历史将于数据建立研究区域内多个站点的降雨量序列，所述降雨量序列包括多个站点的日雨量序列；基于研究区域内的日雨量，计算获取相对应的外包线序列，并根据日雨量的外包线计算获取汛期分期；采样每期的暴雨洪水数据，以对洪水预报模型进行分期率定，得到相对应的分期参数；基于分期水文模型参数进行实时洪水预报；所述降雨序列表示为：P＝[P1,P2,…,PN]；其中N为总站点数，第n站点的日雨量序列表示为：Pn＝[pn1,pn2,…,pnM]；其中M为总时段个数；所述基于研究区域内的日雨量，计算获取相对应的外包线序列，并根据日降雨量的外包线计算获取汛期分期的步骤具体包括：基于泰森多边形法求得流域面雨量序列： 其中，Xm为第m日流域面雨量，pmi为m时段i站点日雨量，fi为i站点面积权重；求取历年某日最大值序列：Yt＝maxX1t,X2t,…,Xkt,…,XKt；其中，Yt为历年第t日最大日雨量，t＝1,2,…,365，Xkt为第k年第t日面雨量,k＝1,2,…,K，K为各站点日降雨量序列总年数，max.为求最大值；根据日雨量外包线计算获取汛期分期；所述根据日雨量外包线计算获取汛期分期的步骤具体包括：利用分形理论研究日面雨量序列汛期分期，取日雨量外包线序列Yt，根据时间跨度，确定时段长λ和样本Yλ，以某一时段长ε作为时间尺度，计算时段长λ的样本分形的容量维数Dc，循环执行以获取不同时段λ的容量维数Dc，若Dc在某一时段λ左右相差不超过某一阈值，则这个λ时段即为分形法确定的一个分期；所述利用分形理论研究日面雨量序列汛期分期的步骤中，选择相邻两次计算的容量维数Dc相对误差不超过10％，即阈值为10％；所述采样每期的暴雨洪水数据，以对洪水预报模型进行分期率定，得到相对应的分期参数的步骤具体包括：基于汛期分期将汛期T分成T1,T2…,TD，即分为D个子集，其中D为分期数：T＝[T1,T2…,TD]；根据分期时间跨度，选择在d分期内的第i场洪水实测暴雨数据Pdi和实测洪水数据Qdi：Pdi＝[P1i,P2i,…,Pmi,…PMi]T，m＝1,2,…,M,d＝1,2,…,D；根据分期内暴雨和洪水组合[Pdi,Qdi]T，采用约束变尺度法对模型参数进行优选，得到Td分期内洪水预报模型参数Cd，目标函数为： 其中，Qdi,j为Td分期内第i场洪水过程实测流量，为Td分期内第i场洪水过程预报流量，J为第i场洪水时段数，I为Td分期内总的洪水场次；进行洪水预报的精度评定，选择洪峰流量误差、确定性系数和合格率作为评估指标进行评价；所述洪峰流量误差：ΔQm％＝Qmcal-QmobsQmobs×100％；确定性系数：合格率：其中Qmcal为计算洪峰流量，Qmobs为实测洪峰流量；Qt-cal为t时刻的计算流量，Qt-obs为t时刻的实测流量，为实测的平均流量；A表示预报合格次数，B表示预报总次数。

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