一种城市降雨内涝分级预警方法技术

本发明专利技术公开了一种城市降雨内涝分级预警方法，包括：根据场次降雨样本，按照雨峰位置进行分类为前偏型降雨以及后偏型降雨；计算前偏型降雨以及后偏型降雨的风险角值；将各场次降雨样本导入城市洪涝模拟模型，获取溢流量过程线图和溢流深度过程线图，并将降雨过程线添加至溢流深度过程线图上；根据致灾积水深度，将降雨预警溢流临界深度阈值或分为若干个等级；将不同临界深度阈值添加至溢流深度过程线图，其与累计降雨量过程线交点以及溢流深度过程线交点的横坐标分别为降雨临界雨量发生时刻以及临界溢流发生时刻；将降雨临界雨量发生时刻以及临界溢流发生时刻代入预设预警公式中获取降雨预警以及解除时间。采用本发明专利技术，预警时间更加精准。时间更加精准。时间更加精准。

【技术实现步骤摘要】
一种城市降雨内涝分级预警方法


[0001]本专利技术涉及降雨预警领域，特别是涉及一种城市降雨内涝分级预警方法。

技术介绍

[0002]城市在促进社会经济发展的同时也对自然生态环境产生了深刻影响。城市化导致地面植被覆盖率降低，不透水面积增加，高层建筑物密度加大，社会经济引起的温室热岛和雨岛效应显著，最终导致极端降雨天气事件明显增多。
[0003]城市降雨内涝风险预警一直以来都是城市防汛除涝的重点工作。我国气象局在2004年制定的《暴雨预警信号及防御指南》对不同量级的降雨进行了预警，并给出了应采取的防御措施，为城市降雨内涝避险提供了重要参考。但该指南并非针对城市短历时降雨制定，且指南中的数据是基于全国降雨样本的统计结果，未考虑降水和灾情的关系，其可靠性因地而异。合理且精准的内涝预警不仅能降低建设成本而且可以有效减少城市内涝带来的经济损失、人口伤亡以及公共设施损毁等灾难的发生。因此，本专利技术专利技术人提出了一种城市降雨内涝分级预警方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种城市降雨内涝分级预警方法，提出了一种符合城市预警要求的分级预警模式且预警时间更加精准。
[0005]基于此，本专利技术提供了一种城市降雨内涝分级预警方法，所述方法包括：
[0006]对实测场次降雨进行采样并确定场次降雨样本；
[0007]根据所述场次降雨样本，按照雨峰位置进行分类，所述分类结果包括前偏型降雨以及后偏型降雨；
[0008]计算所述前偏型降雨以及所述后偏型降雨的风险角值；
[0009]将各场次降雨样本导入城市洪涝模拟模型，获取溢流量过程线图和溢流深度过程线图，并将降雨过程线添加至所述溢流深度过程线图上；
[0010]根据致灾积水深度，将降雨预警溢流临界深度阈值或分为若干个等级；
[0011]将不同临界深度阈值添加至所述溢流深度过程线图，其与累计降雨量过程线交点的横坐标为降雨临界雨量发生时刻，与溢流深度过程线交点的横坐标为临界溢流发生时刻；
[0012]将所述降雨临界雨量发生时刻以及临界溢流发生时刻代入预设预警公式中获取降雨预警时间以及降雨预警解除时间。
[0013]其中，所述计算所述前偏型降雨以及所述后偏型降雨的风险角值具体包括:
[0014][0015][0016]其中，所述m
i
、m
j
分别为所述前偏型降雨、所述后偏型降雨的风险角值、所述P1、P2分别为所述前偏型降雨、所述后偏型降雨的致灾临界雨量，t1、t2分别为所述前偏型降雨、所述后偏型降雨临界雨量发生时刻，t为一场降雨的持续时间。
[0017]其中，将所述降雨临界雨量发生时刻以及临界溢流发生时刻代入预设预警公式中获取降雨预警时间以及降雨预警解除时间具体包括:
[0018]前偏型分级预警开始时间为：
[0019][0020]后偏型分级预警开始时间为：
[0021][0022]前偏型分级预警解除时间为：
[0023][0024][0025]后偏型分级预警解除时间为：
[0026][0027]其中，T
i
,T
j
分别为预警开始时刻，T
i
’
,T
j
’
分别为预警解除时刻，m0,m0’
分别为综合风险前角值、综合风险后角值，i、j为场次降雨编号，t
i
,t
j
分别为前偏型、后偏型降雨的临界雨量发生时刻，t
i
’
,t
j
’
分别为前偏型、后偏型临界溢流发生时刻，t为降雨总历时，m
i
,m
j
分别为风险前角值、风险后角值，k为降雨时段间隔。
[0028]其中，所述m0为所述前偏型降雨的风险角m
i
的平均值，所述m0’
为所述后偏型降雨的风险角m
j
的平均值，其中，i＝1、2、
……
n，n为场次降雨总数，j＝1、2、
……
n，n为场次降雨总数。
[0029]其中，所述溢流深度过程线、降雨过程线、累计雨量过程线处于同一坐标中，称为降雨溢流关系图。
[0030]其中，所述根据致灾积水深度，将降雨预警溢流临界深度阈值或分为若干个等级，具体包括：
[0031]所述等级为3个，当溢流深度达到15cm时为I级预警，当溢流深度达到30cm时为II级预警，当溢流深度为40cm时为III级预警。
[0032]其中，所述城市洪涝模拟模型即SWMM模型为现有技术。
[0033]采用本专利技术，有益效果如下:
[0034](1)本专利技术增加了现有城市降雨预警方法的多样性。
[0035](2)本专利技术采用分级预警的方法以及同时考虑了预警开始时刻与预警杰出时刻，从而使得预警结果更加符合实际情况。
[0036](3)本专利技术考虑不同降雨雨型、降雨致灾位置以及提出了内涝风险角概念和降雨预警公式等，将降雨致灾雨量与致灾时刻相结合使得计算结果更加精确和合理。
分别为所述前偏型降雨、所述后偏型降雨的致灾临界雨量，t1、t2分别为所述前偏型降雨、所述后偏型降雨临界雨量发生时刻，t为一场降雨的持续时间。
[0058]S104、将各场次降雨样本导入城市洪涝模拟模型，获取溢流量过程线图和溢流深度过程线图，并将降雨过程线添加至所述溢流深度过程线图上；
[0059]其中，所述溢流深度过程线、降雨过程线、累计雨量过程线处于同一坐标中，称为降雨溢流关系图。
[0060]将选取的降雨输入到SWMM模型中进行模拟，模拟的结果里就有每分钟的溢流量、溢流深度，然后画成图就成为了溢流量过程线图和溢流深度过程线图。
[0061]所述SWMM模型为现有技术。
[0062]S105、根据致灾积水深度，将降雨预警溢流临界深度阈值或分为若干个等级；
[0063]其中，所述根据致灾积水深度，将降雨预警溢流临界深度阈值或分为若干个等级，具体包括：
[0064]所述等级为3个，当溢流深度达到15cm时为I级预警，当溢流深度达到30cm时为II级预警，当溢流深度为40cm时为III级预警。
[0065]S106、将不同临界深度阈值添加至所述溢流深度过程线图，其与累计降雨量过程线交点的横坐标为降雨临界雨量发生时刻，与溢流深度过程线交点的横坐标为临界溢流发生时刻；
[0066]S107、将所述降雨临界雨量发生时刻以及临界溢流发生时刻代入预设预警公式中获取降雨预警时间以及降雨预警解除时间。
[0067]其中，将所述降雨临界雨量发生时刻以及临界溢流发生时刻代入预设预警公式中获取降雨预警时间以及降雨预警解除时间具体包括:
[0068]前偏型分级预警开始时间为：
[0069][0070]后偏型分级预警开始时间为：
[0071][0072]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市降雨内涝分级预警方法，其特征在于，包括：对实测场次降雨进行采样并确定场次降雨样本；根据所述场次降雨样本，按照雨峰位置进行分类，所述分类结果包括前偏型降雨以及后偏型降雨；计算所述前偏型降雨以及所述后偏型降雨的风险角值；将各场次降雨样本导入城市洪涝模拟模型，获取溢流量过程线图和溢流深度过程线图，并将降雨过程线添加至所述溢流深度过程线图上；根据致灾积水深度，将降雨预警溢流临界深度阈值或分为若干个等级；将不同临界深度阈值添加至所述溢流深度过程线图，其与累计降雨量过程线交点的横坐标为降雨临界雨量发生时刻，与溢流深度过程线交点的横坐标为临界溢流发生时刻；将所述降雨临界雨量发生时刻以及临界溢流发生时刻代入预设预警公式中获取降雨预警时间以及降雨预警解除时间。2.如权利要求1所述的城市降雨内涝分级预警方法，其特征在于，所述计算所述前偏型降雨以及所述后偏型降雨的风险角值具体包括:降雨以及所述后偏型降雨的风险角值具体包括:其中，所述m
i
、m
j
分别为所述前偏型降雨、所述后偏型降雨的风险角值、所述P1、P2分别为所述前偏型降雨、所述后偏型降雨的致灾临界雨量，t1、t2分别为所述前偏型降雨、所述后偏型降雨临界雨量发生时刻，t为一场降雨的持续时间。3.如权利要求1所述的城市降雨内涝分级预警方法，其特征在于，将所述降雨临界雨量发生时刻以及临界溢流发生时刻代入预设预警公式中获取降雨预警时间以及降雨预警解除时间具体包括:前偏型分级预警开始时间为：后偏型分级预警开始时间为：前偏型分级预警解除时间为：后偏型分级预警解除时间为：其中，T
i
,T
j
分别为预警开始时刻，T<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金萍，孔令立，方宏远，狄丹阳，孙斌，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：