基于前期降雨和上下游拓扑关系的农村基层洪涝预警方法技术

本发明专利技术属于农村基层防汛预报预警技术领域，提供一种基于前期降雨和上下游拓扑关系的农村基层洪涝预警方法。本方法重点考虑每场降雨过后流域抵御洪灾能力的变化，并分析流域内上下游间的灾害传递关系及累积效应；进而动态分析研究区域的危险情况，实现考虑多因素的雨量预警。本发明专利技术首先，根据地理位置建立雨量站与乡镇间的关联关系，乡镇根据所关联的雨量站降雨值进行洪涝预警，其次，虑前期降雨的影响对实测降雨进行一次校正，最后，考虑上下游拓扑关系的影响，对实测降雨进行二次校正。本发明专利技术综合考虑了前期影响雨量和上下游拓扑关系的影响，提高了农村基层洪涝预警精确度，极大地减轻了预警不准确问题，为基层防汛提供了兼具科学性和实用性的预警信息，以辅佐基层防汛机构决策。

Early warning method of rural grass-roots flood based on the relationship between early rainfall and upstream and downstream topology

The invention belongs to the technical field of rural grass-roots flood prevention, prediction and early warning, and provides a rural grass-roots flood early warning method based on the topological relationship between early rainfall and upstream and downstream. This method focuses on the change of flood resistance capacity of the basin after each rainfall, and analyzes the disaster transmission relationship and cumulative effect between the upstream and downstream of the basin; then, it dynamically analyzes the risk situation of the study area, and realizes the rainfall warning considering multiple factors. In the invention, firstly, the correlation between the rainfall station and the town is established according to the geographical location, and the town carries out flood warning according to the rainfall value of the associated rainfall station, secondly, the measured rainfall is corrected once in consideration of the influence of the early rainfall, and finally, the measured rainfall is corrected twice in consideration of the influence of the topological relationship between the upstream and downstream. The invention comprehensively considers the influence of early stage influence rainfall and upstream and downstream topological relationship, improves the precision of flood early warning at rural grassroots level, greatly reduces the problem of inaccurate early warning, and provides scientific and practical early warning information for grassroots flood prevention to assist decision-making of grassroots flood prevention organization.

【技术实现步骤摘要】
基于前期降雨和上下游拓扑关系的农村基层洪涝预警方法
本专利技术属于农村基层防汛预报预警
，涉及一种基于前期降雨和上下游拓扑关系的农村洪涝分级预警方法。
技术介绍
近年来，通过国家防汛抗旱指挥系统、山洪灾害防治、中小河流水文监测等项目建设，我国大江大河、中小河流部分地区防汛预报预警能力显著提高。防汛预报预警措施主要集中在山洪灾害频繁发生的山丘区，使得项目建设区的防汛预报预警能力显著增强。与此相对，位于平原区的农村基层地区存在自动监测站点少、历史和实时数据获取与共享受限；监测预警平台不完善、监测预警能力不足；预警及群测群防设施设备短缺、主动预警及防御能力低下的问题，成为防汛预报预警建设的薄弱地区。因此对于普遍缺乏长系列历史实测资料的农村地区，如何基于现有监测站点与资料进行洪水预报预警是基层防汛中面临的一个突出问题。由于能够被大众普遍理解和接受且较为实用化，更重要的则是出于延长预见期的考虑，临界雨量法已成为国内基层预警运用的最为广泛的一种预警方法。一般通过比较预报降雨量与临界雨量，预测灾害发生与否及其严重程度，并据此发布警报信息。目前国内相关研究成果和文献大多针对临界雨量阈值的理论推本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于前期降雨和上下游拓扑关系的农村基层洪涝预警方法，该方法所需的数据为：实时降雨信息、历史降雨信息、水文局所提供的两级预警指标——危险雨量T1和警戒雨量T2、雨量站上下游拓扑关系；该方法重点考虑每场降雨过后流域抵御洪灾能力的变化，并分析流域内上下游间的灾害传递关系及累积效应,进而动态分析研究区域的危险情况，实现考虑多因素的雨量预警；其特征在于，所述的农村基层洪涝预警方法包括以下步骤：第一步，雨量站与预警对象关联分析根据地理位置建立雨量站与乡镇间的关联关系，乡镇根据所关联的雨量站降雨值进行洪涝预警，并采用第二、三步进行实测降雨校正；第二步，考虑前期降雨的影响，对实测降雨进行一次校正为考虑...

【技术特征摘要】
1.一种基于前期降雨和上下游拓扑关系的农村基层洪涝预警方法，该方法所需的数据为：实时降雨信息、历史降雨信息、水文局所提供的两级预警指标——危险雨量T1和警戒雨量T2、雨量站上下游拓扑关系；该方法重点考虑每场降雨过后流域抵御洪灾能力的变化，并分析流域内上下游间的灾害传递关系及累积效应,进而动态分析研究区域的危险情况，实现考虑多因素的雨量预警；其特征在于，所述的农村基层洪涝预警方法包括以下步骤：第一步，雨量站与预警对象关联分析根据地理位置建立雨量站与乡镇间的关联关系，乡镇根据所关联的雨量站降雨值进行洪涝预警，并采用第二、三步进行实测降雨校正；第二步，考虑前期降雨的影响，对实测降雨进行一次校正为考虑前期降雨对流域地域洪灾能力的影响，采用前期影响雨量指数Pa代表流域的土壤含水量指标，反映流域的干湿程度；基于Pa值大小对实测降雨进行第一次校正；2.1)基于历史日降雨信息计算Pa值前期影响雨量指数Pa与前期降雨量大小和前次降雨与本次降雨的时间间隔相关，为反映上述两个因素的影响，采用下式(1)～(6)日模型经验递推公式计算Pa值；2.2)基于Pa对实测降雨进行一次校正根据前期影响雨量指数Pa和流域最大蓄水量Im，对实测降雨量P进行校正，得到考虑前期影响雨量的降雨P1，如下式(7)-(8)所示：P1＝K1P(7)式中：Im为流域最大蓄水量，通过选择久旱不雨后一场降雨量大且达到全流域产流的资料进行水量平衡计算得到；P为实测降雨；K1为小于等于1的降雨折减系数，根据(8)确定其值的大小；a为小于1的流域蓄满程度系数；b，c为不同前期影响雨量指数Pa下的降雨折减系数区间值，参数由流域暴雨径流特性决定：选取近年来的典型洪水和采取静态降雨阈值后的预警效果，分析空报情况下Pa和该流域Im的关系，参数的设置应能使所确定的降雨折减系数最大限度减少空报；第三步，考虑上下游拓扑关系的影响，对实测降雨进行二次校正为考虑上游灾情对研究区域的影响，利用DEM提取区域河网信息、进行子流域划分，在此基础上建立能完整反映流域水文地貌要素拓扑关系；通过考虑上游降雨对研究雨量站及其预警对象的灾害传递效应，对第二步得到的P1进行二次校正；实际计算中，根据上下游拓扑结构和雨量站所处子流域位置先对雨量站进行分级，1代表该站上游无雨量站，2代表该站上...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶磊，彭勇，包健杰，辛卓航，张弛，吴晨晨，郭晓亮，
申请(专利权)人：大连理工大学，辽宁省防汛抗旱指挥部办公室，辽宁省水利水电科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21