一种基于数值模拟的洪峰流量推算方法及系统技术方案

本申请涉及数据处理技术领域，提供一种基于数值模拟的洪峰流量推算方法及系统。该方法通过采集目标河道历史水文监测数据集合，计算获得第一模块数值集合和第二模块数值集合，采用删除异常数据后的第一模块数值集合和第二模块数值集合，结合历史水位集合，构建模块数值模拟模型，采集实时水位信息，输入模块数值模拟模型，获得模拟第一模块数值和模拟第二模块数值，计算获得目标河道未来洪峰流量。解决现有技术中存在难于准确预测水文监测能力较弱的河道洪峰流量，导致河道防汛安全性较弱的技术问题，实现了科学准确预测水文监测能力较弱河道的洪峰流量，提高河道防汛安全性的技术效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数值模拟的洪峰流量推算方法及系统


[0001]本申请涉及数据处理
，特别是涉及一种基于数值模拟的洪峰流量推算方法及系统。

技术介绍

[0002]对河道进行水文监测，监控河流情况，较为准确地计算河流的洪峰流量，以便采取有效措施避免洪涝灾害发生，或减少洪涝灾害带来的经济损失。
[0003]基于水文监测数据进行河道洪峰流量准确计算，有赖于有效准确且完整的水文监测数据，这对于水文监测措施少水文监测能力较弱的河道而言，获取准确水文数据进行河道洪峰流量预测的可行性较低，现有技术存在对于弱水文监测能力河道洪峰流量预测准确性较低的缺陷。
[0004]综上所述，现有技术中存在难于准确预测水文监测能力较弱的河道洪峰流量，导致河道防汛安全性较弱的技术问题。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够实现科学准确预测水文监测能力较弱河道的洪峰流量，提高河道防汛安全性的一种基于数值模拟的洪峰流量推算方法及系统。
[0006]一种基于数值模拟的洪峰流量推算方法，方法包括：采集目标河道内在预设时间范围内的水位，流量、断面面积和平均水深数据，获得历史水位集合，历史流量集合、历史断面面积集合和历史平均水深数据集合；根据所述历史流量集合、历史断面面积集合和历史平均水深数据集合，计算获得第一模块数值集合和第二模块数值集合，其中，第一模块数值和第二模块数值用于计算洪峰流量；对所述第一模块数值集合和所述第二模块数值集合进行异常检测，并删除异常数据；采用删除异常数据后的所述第一模块数值集合和所述第二模块数值集合，结合所述历史水位集合，构建模块数值模拟模型，其中，所述模块数值模拟模型包括第一模块数值模拟单元和第二模块数值模拟单元；采集所述目标河道将要出现洪峰时的实时水位信息，输入所述模块数值模拟模型，获得模拟第一模块数值和模拟第二模块数值；采用所述模拟第一模块数值和模拟第二模块数值，计算获得所述目标河道将要出现洪峰时的推算洪峰流量。
[0007]一种基于数值模拟的洪峰流量推算系统，所述系统包括：河道数据采集模块，用于采集目标河道内在预设时间范围内的水位，流量、断面面积和平均水深数据，获得历史水位集合，历史流量集合、历史断面面积集合和历史平均水深数据集合；数值集合获得模块，用于根据所述历史流量集合、历史断面面积集合和历史平均水深数据集合，计算获得第一模块数值集合和第二模块数值集合，其中，第一模块数值和第二模块数值用于计算洪峰流量；异常检测执行模块，用于对所述第一模块数值集合和所述第二模块数值集合进行异常检测，并删除异常数据；模型构建执行模块，用于采用删除异常数据后的所述第一模块数值集
合和所述第二模块数值集合，结合所述历史水位集合，构建模块数值模拟模型，其中，所述模块数值模拟模型包括第一模块数值模拟单元和第二模块数值模拟单元；数据采集输入模块，用于采集所述目标河道将要出现洪峰时的实时水位信息，输入所述模块数值模拟模型，获得模拟第一模块数值和模拟第二模块数值；洪峰流量计算模块，用于采用所述模拟第一模块数值和模拟第二模块数值，计算获得所述目标河道将要出现洪峰时的推算洪峰流量。
[0008]一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0009]采集目标河道内在预设时间范围内的水位，流量、断面面积和平均水深数据，获得历史水位集合，历史流量集合、历史断面面积集合和历史平均水深数据集合；
[0010]根据所述历史流量集合、历史断面面积集合和历史平均水深数据集合，计算获得第一模块数值集合和第二模块数值集合，其中，第一模块数值和第二模块数值用于计算洪峰流量；
[0011]对所述第一模块数值集合和所述第二模块数值集合进行异常检测，并删除异常数据；
[0012]采用删除异常数据后的所述第一模块数值集合和所述第二模块数值集合，结合所述历史水位集合，构建模块数值模拟模型，其中，所述模块数值模拟模型包括第一模块数值模拟单元和第二模块数值模拟单元；
[0013]采集所述目标河道将要出现洪峰时的实时水位信息，输入所述模块数值模拟模型，获得模拟第一模块数值和模拟第二模块数值；
[0014]采用所述模拟第一模块数值和模拟第二模块数值，计算获得所述目标河道将要出现洪峰时的推算洪峰流量。
[0015]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0016]采集目标河道内在预设时间范围内的水位，流量、断面面积和平均水深数据，获得历史水位集合，历史流量集合、历史断面面积集合和历史平均水深数据集合；
[0017]根据所述历史流量集合、历史断面面积集合和历史平均水深数据集合，计算获得第一模块数值集合和第二模块数值集合，其中，第一模块数值和第二模块数值用于计算洪峰流量；
[0018]对所述第一模块数值集合和所述第二模块数值集合进行异常检测，并删除异常数据；
[0019]采用删除异常数据后的所述第一模块数值集合和所述第二模块数值集合，结合所述历史水位集合，构建模块数值模拟模型，其中，所述模块数值模拟模型包括第一模块数值模拟单元和第二模块数值模拟单元；
[0020]采集所述目标河道将要出现洪峰时的实时水位信息，输入所述模块数值模拟模型，获得模拟第一模块数值和模拟第二模块数值；
[0021]采用所述模拟第一模块数值和模拟第二模块数值，计算获得所述目标河道将要出现洪峰时的推算洪峰流量。
[0022]上述一种基于数值模拟的洪峰流量推算方法及系统，解决了现有技术中存在难于准确预测水文监测能力较弱的河道洪峰流量，导致河道防汛安全性较弱的技术问题，实现
了科学准确预测水文监测能力较弱河道的洪峰流量，提高河道防汛安全性的技术效果。
[0023]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
[0024]图1为一个实施例中一种基于数值模拟的洪峰流量推算方法的流程示意图；
[0025]图2为一个实施例中一种基于数值模拟的洪峰流量推算方法中基于模块数值集合进行异常检测的流程示意图；
[0026]图3为一个实施例中一种基于数值模拟的洪峰流量推算系统的结构框图；
[0027]图4为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
[0028]附图标记说明：河道数据采集模块1，数值集合获得模块2，异常检测执行模块3，模型构建执行模块4，数据采集输入模块5，洪峰流量计算模块6。
具体实施方式
[0029]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0030]如图1所示，本申请提供了一种基于数值模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数值模拟的洪峰流量推算方法，其特征在于，所述方法包括：采集目标河道内在预设时间范围内的水位，流量、断面面积和平均水深数据，获得历史水位集合，历史流量集合、历史断面面积集合和历史平均水深数据集合；根据所述历史流量集合、历史断面面积集合和历史平均水深数据集合，计算获得第一模块数值集合和第二模块数值集合，其中，第一模块数值和第二模块数值用于计算洪峰流量；对所述第一模块数值集合和所述第二模块数值集合进行异常检测，并删除异常数据；采用删除异常数据后的所述第一模块数值集合和所述第二模块数值集合，结合所述历史水位集合，构建模块数值模拟模型，其中，所述模块数值模拟模型包括第一模块数值模拟单元和第二模块数值模拟单元；采集所述目标河道将要出现洪峰时的实时水位信息，输入所述模块数值模拟模型，获得模拟第一模块数值和模拟第二模块数值；采用所述模拟第一模块数值和模拟第二模块数值，计算获得所述目标河道将要出现洪峰时的推算洪峰流量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一模块数值集合和第二模块数值集合通过下式计算获得：Q＝ABQ＝AB其中，Q为流量，S为断面面积，J为比降，R为平均水深，n为糙率，A为第一模块数值，B为第二模块数值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第一模块数值集合和所述第二模块数值集合进行异常检测，包括：获取多个样本第一模块数值和多个样本第二模块数值；基于所述多个样本第一模块数值，构建第一异常检测单元；基于所述多个样本第二模块数值，构建第二异常检测单元；合并所述第一异常检测单元和所述第二异常检测单元，获得异常检测模型；将所述第一模块数值集合和所述第二模块数值集合分别输入所述第一异常检测单元和所述第二异常检测单元，获得第一异常数据集和第二异常数据集；分别从所述第一模块数值集合和所述第二模块数值集合内删除所述第一异常数据集和第二异常数据集。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述多个样本第一模块数值，构建第一异常检测单元，包括：以样本第一模块数值为检测特征，采用所述多个样本第一模块数值，构建所述第一异常检测单元的多层划分检测节点，每级划分检测节点可对输入的第一模块数值进行二分类划分；构建第一异常数据检出规则，其中，所述第一异常数据检测规则包括，将所述第一模块
数值集合输入所述多层划分检测节点，获得若干个划分获得的单个第一模块数值和若干个对应的划分检测节点层数，将K个层数最低的划分检测节点对应的K个单个第一模块数值输出为第一异常数据集；根据所述多层划分检测节点和所述第一异常数据检出规则，获得所述第一异常检测单元。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用删除异常数据后的所述第一模块数值集合和所述第二模块数值集合，结合所述历史水位集合，构建模块数值模拟模型，包括：基于机器学习内的数据标注，对所述历史水位集合和删除异常数据后的所述第一模块数...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆玉珠，刘学勇，陈文静，李兰兰，曹睿喆，王晓洋，闫明丽，王菊霞，陈佳，张艳，
申请(专利权)人：河南省新乡水文水资源勘测局，
类型：发明
国别省市：