一种洪涝淹没演进预测预警方法及系统技术方案

本发明专利技术洪涝预警技术领域，具体涉及一种洪涝淹没演进预测预警方法及系统。本发明专利技术将浅水方程数值模拟结果作为数据驱动，构建ConvLSTM预测模型。可在缺少大量实际数据的情况下，保证洪水演进预测的淹没范围和淹没深度的准确度的同时，极大提高洪水淹没演进预测的速度，为人民生命财产转移安置，应急预案响应提供重要支撑。要支撑。要支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种洪涝淹没演进预测预警方法及系统


[0001]本专利技术洪涝预警
，具体涉及一种洪涝淹没演进预测预警方法及系统。

技术介绍

[0002]国内对洪涝淹没演进预测方面的研究主要是基于水文模型和各类水力模型耦合并使用有限体积法、有限单元法和有限差分法等对改进和优化的数值模型进行求解，例如于汪洋等《水文水力学模型及其在洪水风险分析中的应用[J]》、余富强等《基于水文水动力耦合模型的洪水淹没模拟[J]》、果鹏等《漫滩洪水中不同房屋分布的阻力特性研究[J]》、谢一凡《改进多尺度有限单元法求解二维地下水流问题[D]》、郑素佩等《求解二维浅水波方程的移动网格旋转通量法[J]》、李晓田等《基于颗粒流交互理论的水泥净浆流变分布算法[J]》。数值方法虽然能够较为准确地模拟洪涝演进的流动，但是模型建立和数值求解所耗费的时间过长，不能满足快速应急响应的时间要求。同时，相比于医学、金融等易获取大量数据的学科相比，洪涝演进预测可使用的实际数据很少，因为获取某特定区域大量洪水淹没的时间序列数据在经济上和工程上现在都是不现实的。
[0003]洪水的演进在物理上有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种洪涝淹没演进预测预警方法，其特征在于，包括步骤：步骤S1，获取网格内范围内一段时间内的洪水动态时序数据S；步骤S2，获取网格内未来n小时逐时降雨量预报数据；步骤S3，基于步骤S1获得的洪水动态时序数据S并且利用浅水方程得到洪涝流动的模拟数值数据；步骤S4，基于步骤S3得到的洪涝流动的数值模拟数据训练ConvLSTM模型；步骤S5，将步骤S2中获取的未来n小时逐时降雨量预报数据输入步骤S4中训练好的ConvLSTM模型，分别预测网格内未来n小时逐时的洪涝淹没演进数据，具体包括淹没范围及淹没水位数据；步骤S6，当预测的淹没水位超过预设安全值时发出预警信号。2.根据权利要求1所述的一种洪涝淹没演进预测预警方法，其特征在于，所述步骤S1中网格的大小为101
×
101km。3.根据权利要求1所述的一种洪涝淹没演进预测预警方法，其特征在于，所述步骤S1中洪水动态时序数据S包括洪水的水位、x和y方向的流速。4.根据权利要求1所述的一种洪涝淹没演进预测预警方法，其特征在于，所述步骤S3中的浅水方程包括：连续方程：运动方程：运动方程：底面阻力项：底面阻力项：通量：M＝uh； (6)N＝vh； (7)其中：h表示洪水水深；H表示洪水水位；u表示洪水x方向的流速；v表示洪水y方向的流速；M表示洪水x方向通量；N表示洪水y方向通量；τ
xb
和τ
yb
分别表示洪水x和y方向的地面阻力；g表示重力加速度m/s；ρ表示水体密度；n表示曼宁系数中的糙度系数。5.根据权利要求1所述的一种洪涝淹没演进预测预警方法，其特征在于，所述步骤S5中将t时刻的洪水动态S
t
和t+1h时间内的降雨量预报数据Q输入训练好的ConvLSTM模型，预测值为t+1h时刻的洪水...

【专利技术属性】
技术研发人员：李珊，张炜，周毅波，尹立群，黄伟翔，俸波，陈千懿，奉斌，黎新，王乐，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：