CN111598353A - 一种小型水库当日径流预测系统 - Google Patents
一种小型水库当日径流预测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111598353A CN111598353A CN202010453356.6A CN202010453356A CN111598353A CN 111598353 A CN111598353 A CN 111598353A CN 202010453356 A CN202010453356 A CN 202010453356A CN 111598353 A CN111598353 A CN 111598353A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- runoff
- rainfall
- prediction
- daily
- reservoir
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000002354 daily effect Effects 0.000 claims description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 19
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 10
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
- G06Q50/26—Government or public services
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A10/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
- Y02A10/40—Controlling or monitoring, e.g. of flood or hurricane; Forecasting, e.g. risk assessment or mapping
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Economics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Marketing (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Development Economics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
本发明提供一种小型水库当日径流预测系统，通过采集昨日降雨量、前日降雨量以及前n日的实际来流，通过灰色系统以及产汇流简单计算方法，可以较为准确的预测水库的当日来流；根据预测方法模型和实际径流过程，可以对相关参数进行率定，提高预测精度，该方法简单有效，可以用于小型水库的径流预测和运行管理中。
Description
技术领域
本发明涉及水利工程领域，具体涉及一种小型水库当日径流预测系统。
背景技术
小型水库是指库容小于1000万m³的水库形式，该种类型库容较小，其对径流量较为敏感，为了准确预测径流过程，一般需要设置相应的雨量站进行降雨量监测，在此基础上，进行当日径流预测。由于水库库容较小，其受成本的约束影响，其径流预测难以直接应用大型水库的径流预测方法。
灰色系统是一种常用的径流预测方法，但是其仅考虑已经发生的径流情况，无法考虑降雨影响，因此，单纯采用灰色系统进行径流预测，其预测精度较差，难以对小型水库的运行提供参考。因此，有必要针对小型水库的当日径流预测进行简化研究，提供一种适合小型水库的当日径流预测系统。
发明内容
本发明基于上述技术问题，提供一种小型水库当日径流预测系统。
一种小型水库当日径流预测系统，所述小型水库设置有雨量站，所述雨量站可以采集每日降雨量，所述雨量站为一个，所述雨量站设置在所述水库坝址处，所述当日径流预测系统包括当日径流灰色系统预测模块、产汇流计算模块和当日径流预测模块，所述当日径流灰色系统预测模块用于计算当日径流的灰色预测值Qh，产汇流计算模块用于计算产汇流Qc，当日径流预测模块用于计算当日径流预测值Q；其中，所述当日径流灰色系统预测模块首先获取水库前n日的实际径流，所述n为大于等于2的正整数；利用所述前n日的实际径流进行灰色系统预测，预测得到当日径流的灰色预测值Qh；
所述产汇流计算模块首先获取所述雨量站昨日平均降雨量P1、前日平均降雨量P2，并获取所述雨量站的集雨面积A；利用获取的昨日平均降雨量P1、前日平均降雨量P2、雨量站的集雨面积A，进行产汇流Qc简单计算，其计算公式为：Qc=K1×K2×P2×A；其中，K1为与昨日降雨量有关的系数，K2为与前日降雨量有关的系数；
所述当日径流预测模块利用Qh和Qc计算小型水库的当日径流预测值Q，其计算方法为：
如果Qh<Qc，则当日径流预测值Q=Qc+K3×Qh，K3为0-0.5的系数；
如果Qh>=Qc，则当日径流预测值Q=Qc+K4×Qh，K4为0.5-1的系数；
如果Qc=0，则当日径流预测值Q=Qh。
作为优选，所述灰色系统预测方法采用经典GM（1,1）模型。
作为优选，当P1大于P11时，K1等于1；当P1小于P12时，K1等于0；当P1在P11和P12之间时，K1为0-1之间的线性插值，其公式为：K1=（P1-P12）/（P11-P12）。
作为优选，所述P11可以取10mm，P12可以取2mm。
作为优选，K2为大于等于1的数，当P2=0时，K2=1；当P2>=P20时，K2=K20，其中K20为大于1的数，当P2<P20时，K2=（K20-1）×（P2/P20）+1。
作为优选，所述K20为1.3。
作为优选，所述K3为0.33，所述K4为0.8。
作为优选，所述水库设置有径流监测装置，用于每日测定其实际来流；所述获取水库前n日的实际径流为获取所述径流监测装置监测的实际径流值。
作为优选，所述K1、K2、K3、K4的取值根据水库实测降雨量、实测径流值进行率定；所述率定为找出使日径流预测值与日径流实测值的误差的累积平方和最小工况对应的K1、K2、K3、K4。
在使用时，在小型水库坝址处分别设置雨量站和径流监测装置，缺乏径流监测装置时，也可以根据库水位变化、下泄流量等通过水库水量平衡方程进行反算得到。在此基础上，通过本发明提供的方法进行根据过往的来流及天气过程，进行当日径流的预测。
有益效果：本发明提供一种小型水库当日径流预测系统，该系统包括当日径流灰色系统预测模块、产汇流计算模块和当日径流预测模块，其中当日径流灰色系统预测模块用于计算当日径流的灰色预测值，产汇流计算模块用于计算产汇流，当日径流预测模块用于根据当日径流的灰色预测值和产汇流计算当日径流预测值；通过该系统可以实现小型水库的径流预测，从而提高小型水库的运行管理效率。
具体实施方式：
本发明提供一种小型水库当日径流预测系统，所述小型水库设置有雨量站，所述雨量站可以采集每日降雨量，所述雨量站为一个，所述雨量站设置在所述水库坝址处，所述当日径流预测系统包括当日径流灰色系统预测模块、产汇流计算模块和当日径流预测模块，所述当日径流灰色系统预测模块用于计算当日径流的灰色预测值Qh，产汇流计算模块用于计算产汇流Qc，当日径流预测模块用于计算当日径流预测值Q；其中，所述当日径流灰色系统预测模块首先获取水库前n日的实际径流，所述n为大于等于2的正整数；利用所述前n日的实际径流进行灰色系统预测，预测得到当日径流的灰色预测值Qh；
所述产汇流计算模块首先获取所述雨量站昨日平均降雨量P1、前日平均降雨量P2，并获取所述雨量站的集雨面积A；利用获取的昨日平均降雨量P1、前日平均降雨量P2、雨量站的集雨面积A，进行产汇流Qc简单计算，其计算公式为：Qc=K1×K2×P2×A；其中，K1为与昨日降雨量有关的系数，K2为与前日降雨量有关的系数；
所述当日径流预测模块利用Qh和Qc计算小型水库的当日径流预测值Q，其计算方法为：
如果Qh<Qc，则当日径流预测值Q=Qc+K3×Qh，K3为0-0.5的系数；
如果Qh>=Qc，则当日径流预测值Q=Qc+K4×Qh，K4为0.5-1的系数；
如果Qc=0，则当日径流预测值Q=Qh。
作为优选，所述灰色系统预测方法采用经典GM（1,1）模型。
作为优选，当P1大于P11时，K1等于1；当P1小于P12时，K1等于0；当P1在P11和P12之间时，K1为0-1之间的线性插值，其公式为：K1=（P1-P12）/（P11-P12）。
作为优选，所述P11可以取10mm，P12可以取2mm。
作为优选，K2为大于等于1的数，当P2=0时，K2=1；当P2>=P20时，K2=K20，其中K20为大于1的数，当P2<P20时，K2=（K20-1）×（P2/P20）+1。
作为优选，所述K20为1.3。
作为优选，所述K3为0.33，所述K4为0.8。
作为优选，所述水库设置有径流监测装置，用于每日测定其实际来流；所述获取水库前n日的实际径流为获取所述径流监测装置监测的实际径流值。
作为优选，所述K1、K2、K3、K4的取值根据水库实测降雨量、实测径流值进行率定；所述率定为找出使日径流预测值与日径流实测值的误差的累积平方和最小工况对应的K1、K2、K3、K4。
在使用时，在小型水库坝址处分别设置雨量站和径流监测装置，缺乏径流监测装置时，也可以根据库水位变化、下泄流量等通过水库水量平衡方程进行反算得到。在此基础上，通过本发明提供的方法进行根据过往的来流及天气过程，进行当日径流的预测。
昨日及前日的平均降雨量单位均为mm，径流量单位均为m³/s；该单位换算，对于本领域技术人员而言是易于得到的。
所述前n日可以取2或3或4或5日。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (9)
1.一种小型水库当日径流预测系统，所述小型水库设置有雨量站，所述雨量站可以采集每日降雨量，所述雨量站为一个，所述雨量站设置在所述水库坝址处，所述当日径流预测系统包括当日径流灰色系统预测模块、产汇流计算模块和当日径流预测模块，所述当日径流灰色系统预测模块用于计算当日径流的灰色预测值Qh，产汇流计算模块用于计算产汇流Qc，当日径流预测模块用于计算当日径流预测值Q；其中，所述当日径流灰色系统预测模块首先获取水库前n日的实际径流，所述n为大于等于2的正整数；利用所述前n日的实际径流进行灰色系统预测，预测得到当日径流的灰色预测值Qh；
所述产汇流计算模块首先获取所述雨量站昨日平均降雨量P1、前日平均降雨量P2，并获取所述雨量站的集雨面积A；利用获取的昨日平均降雨量P1、前日平均降雨量P2、雨量站的集雨面积A，进行产汇流Qc简单计算，其计算公式为：Qc=K1×K2×P2×A；其中，K1为与昨日降雨量有关的系数，K2为与前日降雨量有关的系数；
所述当日径流预测模块利用Qh和Qc计算小型水库的当日径流预测值Q，其计算方法为：
如果Qh<Qc，则当日径流预测值Q=Qc+K3×Qh，K3为0-0.5的系数；
如果Qh>=Qc，则当日径流预测值Q=Qc+K4×Qh，K4为0.5-1的系数；
如果Qc=0，则当日径流预测值Q=Qh。
2.如权利要求1所述的小型水库当日径流预测系统，其特征在于：所述灰色系统预测方法采用经典GM（1,1）模型。
3.如权利要求1所述的小型水库当日径流预测系统，其特征在于：当P1大于P11时，K1等于1；当P1小于P12时，K1等于0；当P1在P11和P12之间时，K1为0-1之间的线性插值，其公式为：K1=（P1-P12）/（P11-P12）。
4.如权利要求3所述的小型水库当日径流预测系统，其特征在于：所述P11可以取10mm，P12可以取2mm。
5.如权利要求1所述的小型水库当日径流预测系统，其特征在于：K2为大于等于1的数，当P2=0时，K2=1；当P2>=P20时，K2=K20，其中K20为大于1的数，当P2<P20时，K2=（K20-1）×（P2/P20）+1。
6.如权利要求5所述的小型水库当日径流预测系统，其特征在于：所述K20为1.3。
7.如权利要求1所述的小型水库当日径流预测系统，其特征在于：所述K3为0.33，所述K4为0.8。
8.如权利要求1所述的小型水库当日径流预测系统，其特征在于：所述水库设置有径流监测装置，用于每日测定其实际来流；所述获取水库前n日的实际径流为获取所述径流监测装置监测的实际径流值。
9.如权利要求1所述的小型水库当日径流预测系统，其特征在于：所述K1、K2、K3、K4的取值根据水库实测降雨量、实测径流值进行率定；所述率定为找出使日径流预测值与日径流实测值的误差的累积平方和最小工况对应的K1、K2、K3、K4。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010453356.6A CN111598353B (zh) | 2020-05-26 | 2020-05-26 | 一种小型水库当日径流预测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010453356.6A CN111598353B (zh) | 2020-05-26 | 2020-05-26 | 一种小型水库当日径流预测系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111598353A true CN111598353A (zh) | 2020-08-28 |
| CN111598353B CN111598353B (zh) | 2022-08-26 |
Family
ID=72190592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010453356.6A Active CN111598353B (zh) | 2020-05-26 | 2020-05-26 | 一种小型水库当日径流预测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111598353B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001167078A (ja) * | 1999-12-13 | 2001-06-22 | Fuji Electric Co Ltd | ダムまたは河川における流量予測方法 |
| CN103150615A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-06-12 | 中国水利水电科学研究院 | 径流预测方法 |
| CN104021283A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-09-03 | 清华大学 | 融雪期的日径流量的预测方法和装置 |
| US20190316309A1 (en) * | 2018-04-17 | 2019-10-17 | One Concern, Inc. | Flood monitoring and management system |
-
2020
- 2020-05-26 CN CN202010453356.6A patent/CN111598353B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001167078A (ja) * | 1999-12-13 | 2001-06-22 | Fuji Electric Co Ltd | ダムまたは河川における流量予測方法 |
| CN103150615A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-06-12 | 中国水利水电科学研究院 | 径流预测方法 |
| CN104021283A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-09-03 | 清华大学 | 融雪期的日径流量的预测方法和装置 |
| US20190316309A1 (en) * | 2018-04-17 | 2019-10-17 | One Concern, Inc. | Flood monitoring and management system |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| WANG PENG等: "Responses off to historical and future climate variability over China", 《HYDROLOGY AND EARTH SYSTEM SCIENCES》 * |
| 刘兴富等: "降雨径流在水库洪水预报中的应用", 《东北水利水电》 * |
| 杜晓刚: "改进GM（1,1）模型在中长期径流预测中的应用", 《人民黄河》 * |
| 牛二伟等: "无资料地区中小型水库预测预报方法研究", 《海河水利》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111598353B (zh) | 2022-08-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110471024B (zh) | 一种基于量测数据分析的智能电表在线远程校验方法 | |
| CN102426674A (zh) | 一种基于马尔科夫链的电力系统负荷预测方法 | |
| CN104794544A (zh) | 基于智能算法的分布式光伏发电防窃电监测方法 | |
| KR20200052437A (ko) | 소규모 이력 데이터에서 냉방부하를 예측하기 위한 학습 방법 및 장치 | |
| CN113392523B (zh) | 一种基于长历时多测点的污水管网健康状况诊断方法 | |
| CN107403015A (zh) | 一种基于时间序列相似性的短期光功率预测方法 | |
| CN110543971A (zh) | 一种卫星降雨与实测降雨误差分区融合校正的方法 | |
| CN107977898B (zh) | 一种光伏电站的发电量保险定价评估方法 | |
| CN110673081B (zh) | 基于边缘计算的智能电表误差在线估计方法 | |
| CN115789527A (zh) | 一种基于水环境信息化治理的分析系统及方法 | |
| CN109117984A (zh) | 稻田径流量预测及氮磷流失估测方法 | |
| CN111598353B (zh) | 一种小型水库当日径流预测系统 | |
| CN114048432B (zh) | 一种无实测径流资料地区生态流量计算方法 | |
| CN102930353B (zh) | 一种小区用电负荷的预测方法及装置 | |
| CN111598354B (zh) | 一种小型水库当日径流预测方法 | |
| CN110648007B (zh) | 一种降雨预报指数校正方法和系统 | |
| CN108108839A (zh) | 基于逆向模糊层次分析的电网信息系统设备状态预警方法 | |
| CN113435049B (zh) | 一种基于逻辑回归的雨量设备故障分析系统 | |
| CN114819322B (zh) | 湖泊入湖流量的预报方法 | |
| CN102231196A (zh) | 一种用于基站的用电量估算方法 | |
| CN111178573A (zh) | 一种基于灰色关联分析法的洪水动态预测方法 | |
| CN107133674B (zh) | 一种确定换流阀整体状态的方法和系统 | |
| CN109814462A (zh) | 一种基于大数据的城市排水网络监控控制系统 | |
| CN111047213B (zh) | 基于多要素联合判别的中长期水资源量临界预警指标方法 | |
| CN113484057A (zh) | 一种水处理设施能效的计算评估方法及其设备、系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |