一种中小水库暴雨洪水风险预警平台及方法与流程

本发明属于中小水库洪水预警领域，尤其涉及一种中小水库暴雨洪水风险预警平台及方法。

背景技术：

1、通过分析中小水库漫坝灾害的主要原因，可以发现漫坝风险的核心就是分析中小水库库容防御超标洪水的能力。具体来说，就是剩余库容是否能够承载滞洪洪水。由此，中小水库漫坝风险预警的思路即为判断入库洪水量、下泄洪水量和剩余库容量“三个量”之间的关系。入库洪水量与下泄洪水量的差值即为滞洪洪水量，当滞洪洪水量超过剩余库容量时，中小水库存在漫坝风险，需要发布预警信息；反之，漫坝风险较低，处于较为安全状态。

技术实现思路

1、针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种中小水库暴雨洪水风险预警平台及方法实现了汛期中小水库的洪水预警。

2、为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种中小水库暴雨洪水风险预警平台，包括基础管理模块、水库入驻模块、盒子管理模块、数据管理模块、预警管理模块和系统管理模块；

3、所述基础管理模块，用于管理行政区划信息、流域分区信息、单位信息和水工建筑物信息；

4、所述水库入驻模块，用于获取中小水库信息；

5、所述数据管理模块，用于存储雨量数据、水位数据、出入库流量数据、实况天气数据和闸门开度数据，得到中小水库数据；

6、所述盒子管理模块，用于根据水库信息和中小水库数据，得到预警信息；

7、所述预警管理模块，用于获取预警模板和预警用户，由管理员根据预警信息向预警用户发出警报；

8、所述系统管理模块，用于管理用户并设置用户权限，得到管理员信息。

9、本发明的有益效果为：利用盒子管理模块对数据管理模块中的各种数据进行分析处理，获取预警信息，根据预警信息，由系统管理模块录入的具有管理者权限的用户，向预警管理模块录入的预警用户发出预警，为中小型水库提供及时、准确的预警信息和预泄建议，降低了中小水库决堤风险，提高中小水库区域的安全性。

10、本发明提供了一种中小水库暴雨洪水风险预警方法，包括以下步骤：

11、s1、从数据管理模块获取中小水库数据，并根据中小水库数据得到中小水库调查评价分析成果；

12、s2、根据中小水库调查评价分析成果，得到未来气象雨量预警指标、实测气象雨量预警指标、水库流域集雨面积和水库流域产汇流系数；

13、s3、根据未来气象雨量预警指标、水库流域集雨面积和水库流域产汇流系数，得到气象预警信号；

14、s4、根据实测气象雨量预警指标、水库流域集雨面积和水库流域产汇流系数，得到实测预警信号；

15、s5、根据气象预警信号和实测预警信号，计算泄洪时长，得到预警信息；

16、s6、根据预警管理模块，获取预警用户，并根据预警信息向预警用户发出洪水风险预警。

17、本发明的有益效果为：采用未来气象雨量预警指标、实测气象雨量预警指标，开展汛期中小水库暴雨洪水气象预警和实时监测预警分析计算，为中小型水库提供及时、准确的预警信息和预泄建议，降低了中小水库决堤风险，提高中小水库区域的安全性。

18、进一步地，所述步骤s3具体为：

19、s301、根据未来气象雨量预警指标、水库流域集雨面积和水库流域产汇流系数，得到未来洪量：

20、fv＝mpt×s×c0/1000

21、其中，fv为未来洪量；mpt为未来气象雨量预警指标；s为水库流域集雨面积；c0为水库流域产汇流系数；

22、s302、获取水库当前水位与汛限水位之间的第一库容；

23、s303、根据第一库容和未来洪量，得到剩余洪量：

24、fvs＝fv-wz

25、其中，fvs为剩余洪量；wz为第一库容；

26、s304、根据剩余洪量，得到剩余雨量：

27、mps＝(fvs×1000)/(s×c0)

28、其中，mps为剩余雨量；

29、s305、判断未来气象雨量预警指标是否大于剩余雨量，若是，则不产生预警，否则，发出气象预警信号。

30、上述进一步方案的有益效果为：提示水库未来可能产生风险，水库管理者及下游民众可以提前关注并预防。

31、进一步地，所述步骤s4具体为：

32、s401、根据实测气象雨量预警指标、水库流域集雨面积和水库流域产汇流系数，得到短时预测洪量：

33、fv'＝pt×s×c0/1000

34、其中，fv'为短时预测洪量；pt为实测气象雨量预警指标；s为水库流域集雨面积；c0为水库流域产汇流系数；

35、s402、获取水库当前水位与汛限水位之间的第二库容；

36、s403、根据第二库容和短时预测洪量，得到短时剩余洪量：

37、fvs'＝fv'-wz'

38、其中，fvs'为短时剩余洪量；wz'为第二库容；

39、s404、根据短时剩余洪量，得到短时剩余雨量：

40、ps＝(fvs'×1000)/(s×c0)

41、其中，ps为短时剩余雨量；

42、s405、判断实测气象雨量预警指标是否大于短时剩余雨量，若是，则不产生预警，否则，发出实测预警信号。

43、上述进一步方案的有益效果为：通知水库已经到达了一定的预警级别，水库管理者及下游民众做好相应的准备。

44、进一步地，所述步骤s5具体为：

45、s501、根据气象预警信号和实测预警信号，得到泄洪分析信号；

46、s502、根据泄洪分析信号，从中小水库调查评价分析成果中获取小时最大雨量pi、为容纳此次洪水水库至少下降到的水位zi以及从汛限水位下降到zi所需放水时间ti三者之间的第一线性关系；

47、s503、获取降雨预报数据，并根据降雨预报数据得到未来预警时段内的小时最大雨量pmax；

48、s504、根据第一线性关系，获取未来预警时段内的小时最大雨量pmax所对应的第一水位zmax和第一放水时间tmax；

49、s505、获取水库当前水位zc，并根据第一线性关系，获取水库库当前水位zc所对应的第二放水时间tc；

50、s506、判断水库当前水位zc是否大于zmax，若是，进行泄洪处理，并计算泄洪时长，得到预警信息，否则，不进行泄洪处理；

51、所述泄洪时长具体为：tmax-tc。

52、上述进一步方案的有益效果为：提示水库未来可能产生风险，水库管理者可以提前泄洪，确保水库大坝安全。

技术特征：

1.一种中小水库暴雨洪水风险预警平台，其特征在于，包括基础管理模块、水库入驻模块、盒子管理模块、数据管理模块、预警管理模块和系统管理模块；

2.一种基于中小水库暴雨洪水风险预警平台的预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述中小水库暴雨洪水风险预警方法，其特征在于，所述步骤s3具体为：

4.根据权利要求2所述中小水库暴雨洪水风险预警方法，其特征在于，所述步骤s4具体为：

5.根据权利要求2所述中小水库暴雨洪水风险预警方法，其特征在于，所述步骤s5具体为：

技术总结
本发明公开了一种中小水库暴雨洪水风险预警平台及方法，属于中小水库洪水预警领域，该平台包括用于管理行政区划信息、流域分区信息、单位信息和水工建筑物信息的基础管理模块；用于获取中小水库信息的水库入驻模块；用于存储雨量数据、水位数据、出入库流量数据、实况天气数据和闸门开度数据，得到中小水库数据的数据管理模块；用于根据水库信息和中小水库数据，得到预警信息的盒子管理模块；用于获取预警模板和预警用户，由管理员根据预警信息向预警用户发出警报的预警管理模块；用于管理用户并设置用户权限，得到管理员信息的系统管理模块。本发明实现了汛期中小水库的洪水预警。

技术研发人员：何秉顺,李青,涂勇,姚秋玲,热西提·米吉提,邓锦辉,刘太阳,罗晓松,崔峰,吴鹏
受保护的技术使用者：中国水利水电科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15