(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111416127.8 (22)申请日 2021.11.25 (71)申请人 中国电建集团中南勘测设计 研究院 有限公司 地址 410014 湖南省长 沙市雨花区香樟东 路16号 申请人 湖南省水旱 灾害防御事务中心 　 湖南省水文水资源勘测中心 (72)发明人 黄启有　于思洋　胡可　常世名　 王伟　卢毓伟　顾庆福　胡益强　 姚超宇　李宜雪　 (74)专利代理 机构 长沙正奇专利事务所有限责 任公司 431 13 代理人 卢宏　曾利平(51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) G06F 16/29(2019.01) G06F 16/22(2019.01) (54)发明名称 大流域河系洪水预报调度一体化方法、 系 统、 设备及 介质 (57)摘要 本发明公开了一种大流域河系洪水预报调 度一体化方法、 系统、 设备及介质， 通过对流域内 的全部预报断面和调节水库进行节 点化概化； 根 据节点与节 点之间的上下游关系， 对相邻节点进 行河段分段和河段的分类型图形化概化； 基于节 点及河段的类型， 关联相应的预报、 调度和洪水 演进模型的类型和参数属性， 自上而下分类型顺 序计算， 进行大流域河系洪水的预报调度一体化 计算， 并基于数据库表形式对预报调度一体化方 案的拓扑结构进行数据化存储和拓扑图还原， 实 现了预报调度一体化方案的参数化创建和一体 化计算。 权利要求书4页 说明书17页 附图5页 CN 114330825 A 2022.04.12 CN 114330825 A 1.一种大流 域河系洪水 预报调度一体化方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 将流 域内全部预报断面和调节水库概 化为不同类型的节点并对其赋予属性； 步骤2： 根据节点的上下游关系以及是否考虑相邻节点间河段的洪水预报， 生成流域内 全部预报调度对象节点及节点间河段的拓扑图； 步骤3： 由所述拓扑图中的所有源头节点以及考虑区间洪水预报的相邻节点间河段生 成预报单元， 并关联预报单元 的水文模型类型及其模型参数属 性； 所述源头节点是指拓扑 图中干流或支流的最上游 节点； 步骤4： 对所述拓扑图中所有考虑区间洪水预报的相邻节点间河段和不考虑区间洪水 预报的相邻节点间河段关联河道 洪水演进模型及其模型参数属性； 对所述拓扑图中所有水库节点关联 水库特征曲线、 调度方式及调度参数； 步骤5： 由所述预报单元及其水文模型类型和模型参数属性、 河道洪水演进模型及其模 型参数属 性、 水库特征曲线和调度方式及调度参数构成预报调度一体化方案， 并存储预报 调度一体化方案； 步骤6： 读取预报调度时段范围内所有雨量站点的降雨数据和所有蒸发站点的蒸发数 据； 步骤7： 根据所述拓扑图中所有节点的上下游关系、 节点与节点间河段类型以及水库调 度方式进行区间洪水预报、 河道洪水演算以及水库调洪计算， 得到全部预报断面节点和调 节水库节点的预报调度结果。 2.如权利要求1所述的大流域河系洪水预报调度一体化方法， 其特征在于， 所述步骤1 中， 节点属性包括节点编号、 节点名称、 节点类型、 关联测站编码、 上游节点编码、 下游节点 编码以及所属方案编码； 节点类型包括断面和水库。 3.如权利要求1所述的大流域河系洪水预报调度一体化方法， 其特征在于， 所述步骤2 中， 采用带指向的实线或虚线对相邻节点进 行连线以表示相 邻节点间河段， 其中， 带指向的 实线表示考虑区间洪水预报的相 邻节点间河段， 带指向的虚线表示不考虑区间洪水预报的 相邻节点间河段。 4.如权利要求1所述的大流域河系洪水预报调度一体化方法， 其特征在于， 所述步骤3 中， 水文模型类型包括 新安江模型和陕北模型； 模型参数属性包括预报单元编码、 预报单元名称、 预报单元面积、 雨量站点列表信息、 蒸发站点列表信息、 模型类型及模型参数； 优选地， 所述雨量站点列表信息包括雨量站点编码、 雨量站点名称、 权重系数、 相应河 段数、 相应蒸发站点编码； 所述蒸发站点列表信息包括蒸发站点编码、 蒸发站点名称； 优选地， 所述新安江模型的参数包括蒸散发折算系数、 流域平均蓄水容量、 上层张力水 蓄水容量、 下层 张力水蓄水容量、 蓄水容量分布曲线指数、 深层蒸散发系 数、 平均自由水容 量、 自由水蓄水容量曲线指数、 自由水蓄水库壤中流出流系数、 自由水蓄水库地下水出流系 数、 壤中流消退系数、 地表水消退系数、 地下 水消退系数、 槽蓄曲线坡度以及流 量比重系数； 所述陕北模型的参数包括蒸散发折算系数、 流域不透水面积比、 流域内下渗率分布曲 线指数、 流域初始张力水蓄水容量、 稳定下渗率、 霍顿公式干燥土壤初始下渗率、 土质系数、 土壤含水量迭代允许误差、 地表 径流消退系数、 槽蓄曲线坡度以及流 量比重系数。 5.如权利要求1所述的大流域河系洪水预报调度一体化方法， 其特征在于， 所述步骤4权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114330825 A 2中， 河道洪水演进模型采用马斯京根法进行河道 洪水演算； 模型参数属性包括模型编码、 模型名称、 河段 数、 槽蓄曲线坡度、 流 量比重系数； 优选地， 所述步骤4中， 特征曲线包括库容曲线列表和泄流曲线列表； 调度方式包括规 则调度、 预泄调度、 指令调度、 水位控制调度、 出库控制调度以及无调度； 所述规则调度参数包括当前水位、 当前出库、 分级数、 每一级的控制水位和控制流量； 所述预泄调度参数包括当前水位、 当前出库、 最高控制水位、 调末最低控制水位； 所述指令 调度参数包括调度过程中时段末的每一个出库流量； 所述水位控制调度参数包括当前水 位、 当前出库、 最高控制水位、 调末水位、 出库允许变幅； 所述出库控制调 度参数包括当前水 位、 当前出库、 最高控制水位、 调末水位、 出库允许变幅、 出库流 量控值。 6.如权利要求1所述的大流域河系洪水预报调度一体化方法， 其特征在于， 所述步骤5 中， 采用jso n格式传参对所述预报调度一体化方案进行存 储。 7.如权利要求1所述的大流域河系洪水预报调度一体化方法， 其特征在于， 所述步骤7 中， 当拓扑图包括 断面节点A、 断面节点B、 水库节点C、 断面节点F、 断面节点D以及水库节点 E， 断面节 点A与断面节点B相 邻且考虑区间洪水预报， 断面节 点B与水库节 点C相邻且不考虑 区间洪水预报， 断面节点F与水库节点C相邻且考虑区间洪水预报， 水库节点C与断面节点D 相邻且考虑区间洪水预报， 断面节点D与水库节点E相邻且考虑区间洪水预报时， 计算过程 包括串行计算方式和并行计算方式， 串行计算的具体过程 为： 第①步： 断面节点A以上的预报单 元的洪水 预报计算； 第②步： 断面节点A与断面节点B之间的区间单 元的洪水 预报计算； 第③步： 断面节点A流 量演算至断面节点B； 第④步： 将第②步和第③步的结果叠加得断面节点B的洪水 过程； 第⑤步： 断面节点B流 量演算至水库节点C； 第⑥步： 断面节点F以上的预报单 元的洪水 预报计算； 第⑦步： 断面节点F流 量演算至水库节点C； 第⑧步： 断面节点F与水库节点C之间的区间单 元的洪水 预报计算； 第⑨步： 将第⑤步和第⑧步结果叠加得到水库节点C的入库， 再按照调度 方式进行调洪 计算得水库节点C的出库流 量过程； 第⑩步： 水库节点C与断面节点D之间的区间单 元洪水预报计算； 第 步： 水库节点C流 量演算至断面节点D； 第 步： 将第⑩步和第 步的结果叠加得断面节点D的洪水 过程； 第 步： 断面节点D与水库节点E之间的区间单 元洪水预报计算； 第 步： 断面节点D流 量演算至水库节点E； 第 步： 将第 步和第 步结果叠加 得到水库节点E的入库， 再按照调度方式进行调 洪计算得 水库节点E的出库流 量过程； 并行计算的具体过程 为： 第①步： 断面节点A以上、 断面节点F以上、 断面节点A和断面节点B区间、 断面节点F和水 库节点C区间、 水库节点C和断面节点D区间、 断面节 点D和水库 节点E区间的预报单元的洪水权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114330825 A 3