一种洪涝巨灾水文水力模型的模块化构建方法及相关装置与流程

本技术涉及水文建模，具体涉及一种洪涝巨灾水文水力模型的模块化构建方法及相关装置。

背景技术：

1、在针对流域进行水文过程的分析的过程中，通常需要建立与流域对应的水文水力模型。水文水力模型基于水文学、水力学、气象学和地理信息系统等学科知识，利用数学模型和计算机技术实现对水文过程的模拟和预测，能够用于水资源管理、防洪减灾、水环境治理等领域。尤其是在洪涝预测领域，水文水力模型可以模拟洪水过程的时空变化，预测洪峰流量、洪水历时等指标，为防洪决策提供科学依据。

2、目前，建立流域对应的水文水力模型，对计算设备的计算能力要求较高。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提供一种洪涝巨灾水文水力模型的模块化构建方法及相关装置，旨在降低建立流域对应的水文水力模型所需要的计算能力。

2、为解决上述问题，本技术提供的技术方案如下：

3、第一方面，本技术提供一种洪涝巨灾水文水力模型的模块化构建方法，所述方法包括：

4、获取流域的地理信息数据，所述地理信息数据用于描述所述流域包括的地理区域的类型以及所述地理区域的位置；

5、基于所述流域的地理信息数据，将河流支流与河流干流的汇合位置确定为第一划分节点；

6、利用所述第一划分节点将所述流域划分为多个区域模块，所述区域模块包括多种类型的子模块，所述多种类型的子模块包括河段子模块和汇流子模块，或者包括河段子模块、汇流子模块和边岸子模块；所述河段子模块是利用所述第一划分节点对所述流域包括的河流划分得到的子模块，所述汇流子模块对应河段子模块的汇流区域，所述边岸子模块对应河段子模块的两岸需要计算漫溢淹没的区域；

7、构建所述区域模块包括的子模块的模型；所述河段子模块的模型为一维水动力模型，所述汇流子模块的模型为水文模型，所述边岸子模块的模型为二维水动力模型；

8、将所述区域模块包括的子模块的模型拼接，得到所述区域模块的模型，将多个所述区域模块的模型拼接，得到所述流域的水文水力模型，拼接的模型之间连接的数据传输接口一致。

9、在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

10、将所述流域包括的控制性防洪工程和水文站点中的一种或者多种建筑的位置作为第二划分节点；

11、所述利用所述第一划分节点将所述流域划分为多个区域模块，包括：

12、利用所述第一划分节点和所述第二划分节点将所述流域划分为多个区域模块。

13、在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

14、建立基于所述控制性防洪工程的位置确定的第二划分节点的防洪工程调度模型；

15、所述将所述区域模块包括的子模块的模型拼接，得到所述区域模块的模型，包括：

16、若所述区域模块仅包括子模块，将所述区域模块包括的子模块的模型拼接，得到所述区域模块的模型；

17、若所述区域模块包括子模块和所述基于所述控制性防洪工程的位置确定的第二划分节点，将所述区域模块包括的子模块的模型以及所述基于所述控制性防洪工程的位置确定的第二划分节点的模型拼接，得到所述区域模块的模型。

18、在一种可能的实现方式中，所述水文水力模型包括的多个区域模块并行构建模型。

19、在一种可能的实现方式中，所述模型通过替换已构建的相同类型的模型的模型参数构建。

20、在一种可能的实现方式中，所述将河流支流与河流干流的汇合位置确定为第一划分节点，包括：

21、按照从上游到下游，从河流支流到支流干流的顺序，依次将河流支流与河流干流的汇合位置确定为第一划分节点。

22、在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

23、调用所述水文水力模型包括的多个所述区域模块的模型并行计算，得到计算结果。

24、第二方面，本技术提供一种洪涝巨灾水文水力模型的模块化构建装置，所述装置包括：

25、获取单元，用于获取流域的地理信息数据，所述地理信息数据用于描述所述流域包括的地理区域的类型以及所述地理区域的位置；

26、确定单元，用于基于所述流域的地理信息数据，将河流支流与河流干流的汇合位置确定为第一划分节点；

27、划分单元，用于利用所述第一划分节点将所述流域划分为多个区域模块，所述区域模块包括多种类型的子模块，所述多种类型的子模块包括河段子模块和汇流子模块，或者包括河段子模块、汇流子模块和边岸子模块；所述河段子模块是利用所述第一划分节点对所述流域包括的河流划分得到的子模块，所述汇流子模块对应河段子模块的汇流区域，所述边岸子模块对应河段子模块的两岸需要计算漫溢淹没的区域；

28、构建单元，用于构建所述区域模块包括的子模块的模型；所述河段子模块的模型为一维水动力模型，所述汇流子模块的模型为水文模型，所述边岸子模块的模型为二维水动力模型；

29、拼接单元，用于将所述区域模块包括的子模块的模型拼接，得到所述区域模块的模型，将多个所述区域模块的模型拼接，得到所述流域的水文水力模型，拼接的模型之间连接的数据传输接口一致。

30、在一种可能的实现方式中，所述确定单元，还用于划将所述流域包括的控制性防洪工程和水文站点中的一种或者多种建筑的位置作为第二划分节点；

31、所述划分单元，还用于利用所述第一划分节点和所述第二划分节点将所述流域划分为多个区域模块。

32、在一种可能的实现方式中，所述构建单元，还用于建立基于所述控制性防洪工程的位置确定的第二划分节点的防洪工程调度模型；

33、所述拼接单元，用于将所述区域模块包括的子模块的模型拼接，得到所述区域模块的模型，包括：

34、所述拼接单元，用于若所述区域模块仅包括子模块，将所述区域模块包括的子模块的模型拼接，得到所述区域模块的模型；若所述区域模块包括子模块和所述基于所述控制性防洪工程的位置确定的第二划分节点，将所述区域模块包括的子模块的模型以及所述基于所述控制性防洪工程的位置确定的第二划分节点的模型拼接，得到所述区域模块的模型。

35、在一种可能的实现方式中，所述水文水力模型包括的多个区域模块并行构建模型。

36、在一种可能的实现方式中，所述模型通过替换已构建的相同类型的模型的模型参数构建。

37、在一种可能的实现方式中，所述确定单元，用于将河流支流与河流干流的汇合位置确定为第一划分节点，包括：

38、所述确定单元，用于按照从上游到下游，从河流支流到支流干流的顺序，依次将河流支流与河流干流的汇合位置确定为第一划分节点。

39、在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：

40、计算单元，用于调用所述水文水力模型包括的多个所述区域模块的模型并行计算，得到计算结果。

41、第三方面，本技术提供一种设备，包括：处理器、存储器、系统总线；

42、所述处理器以及所述存储器通过所述系统总线相连；

43、所述存储器用于存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被所述处理器执行时使所述处理器执行上述第一方面任一实施方式所述的方法。

44、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行上述第一方面任一实施方式所述的方法。

45、由此可见，本技术具有如下有益效果：

46、本技术提供的洪涝巨灾水文水力模型的模块化构建方法及相关装置，基于获取的流域的地理信息数据，将河流支流与河流干流的汇合位置确定为第一划分节点，利用第一划分节点将流域划分为多个区域模块，区域模块包括多种类型的子模块；构建区域模块包括的子模块的模型，将区域模块包括的子模块的模型拼接，得到区域模块的模型，将多个区域模块的模型拼接，得到流域的水文水力模型。拼接的模型之间连接的数据传输接口一致。采用模块化的方式建立水文水力模型，能够减小每个区域模块的地理范围的尺度，降低构建每个模型需要处理的数据量，降低对用于构建水文水力模型的计算设备的计算能力的要求。