CN114117913B 一种坝后露天渗流量监测系统及测值归因分析方法 （水利部南京水利水文自动化研究所）

所一种坝后露天渗流量监测系统及测值归因本发明公开了一种坝后露天渗流量监测系貌和降水特征确定渗流量测值影响区域和影响模型确定滞后时间将渗流量的实测数据序列划水渗流作用时段的渗流量实测数据分别构建降雨－库水耦合渗流和库水单独渗流数据同化模根据两者之差分离出降雨影响分量和库水渗流2基于影响区域内影响渗流量的各种敏感因素的空间分布，采用根据库水渗流和降水导致的监测设施内非库水渗流量对应的数学模型采用时间过程根据明显受降雨影响时段和不受降雨影响时段的渗流量实测数据分别构建降雨影响根据同化结果得到新的样本分别建立只受库水渗流影响和受降雨－库水渗流耦合影将降雨条件下地面产汇流和地下渗流径流数学模型与同期明显受降水影响的实测渗结合影响渗流量测值的影响因素实测数据和上述样本建立轻量化时间序列卷积神经2.根据权利要求1所述的一种坝后露天渗流量监测系统的测值归因分析方法，其特征3.根据权利要求1所述的一种坝后露天渗流量监测系统的测值归因分析方法，其特征分布及时间变化确定监测项目及其空间代表性测4.根据权利要求3所述的一种坝后露天渗流量监测系统的测值归因分析方法，其特征从影响因素中提取影响进入渗流量监测设施的降雨影响因素的变化因素，包括降雨若影响区域比较大，应根据影响区域内各要素分布是否均匀35.根据权利要求1所述的一种坝后露天渗流量监测系统的测值归因分析方法，其特征建立库水作用下的非稳定渗流模型，根据渗流影响区域选定三维空建立降雨条件下地面产汇流以及地下渗流径流数学模型，所述及入渗模型三个部分；地面模型对于复杂区域采用基于Navier-Stokes方程的非直接数值6.根据权利要求1所述的一种坝后露天渗流量监测系统的测值归因分析方法，其特征根据影响区域实测降雨过程；采用上述模型根据现场相关参数计处的各1/3时长之和定义为降雨影响不确定时长，从而将实测渗流量时段分成明显只受库7.根据权利要求1所述的一种坝后露天渗流量监测系统的测值归因分析方法，其特征将明显不受降雨影响时段的非饱和-饱和库水动态非稳定渗流方程与同期实测渗流量8.根据权利要求1所述的一种坝后露天渗流量监测系统的测值归因分析方法，其特征根据实测输入分别通过受降雨影响和只受库水渗流的轻量化时间卷积模型计算总渗9.一种适应于权利要求1-8中任一项所述的测值归因分析方法的坝后露天渗流量监测4[0008]根据库水渗流和降水导致的监测设施内非库水渗流量对应的数学模型采用时间[0009]根据明显受降雨影响时段和不受降雨影响时段的渗流量实测数据分别构建降雨[0010]根据同化结果得到新的样本分别建立只受库水渗流影响和受降雨－库水渗流耦5库水极端变幅及不同高程变化组合条件下水库渗流至渗流量测点监测设施处的滞后影响下以及入渗模型三个部分。地面模型对于复杂区域采用基于Navier-Stokes方程的非直接交接处的各1/3时长之和定义为降雨影响不确定时长，从而将实测渗流量时段分成只受库[0023]将降雨条件下地面产汇流和地下渗流径流数学模型与同期明显受降水影响的实[0025]结合影响渗流量测值的影响因素实测数据和上述样本建立轻量化时间序列卷积[0027]可选的，所述根据同化结果的样本建立只受库水渗流的轻量化时间卷积模型包[0028]只受库水渗流作用时段的非饱和-饱和库水动态非稳定渗流方程与同期实测渗流6[0032]根据实测输入分别通过受降雨影响和只受库水渗流的轻量化时间卷积模型预测[0036]图1是本发明实施例提供的一种坝后露天渗流量监测系统的测值归因分析方法的[0042]影响区域内部影响渗流量的影响因素的确定采用分布式水文模型或地面浅水方7[0047]3、根据相应的数学模型确定滞后时间将渗流量的历史实测数据序列划分为只受[0050]根据水量平衡方程和渗流定律(雷诺数介入1～10时采用Darcy定律，对于不满足流采用Books-Corey、Gardner或VanGenuchten-Muale模型；对于高速渗流采用用基于Navier-Stokes方程的近似形似，对于一般区域采用二维浅水方程；地下部分采用8ox和Soy表示x和y方向的水底底坡，Sfx和Sfy分别为x和y方向的摩阻底[0064]根据降雨过程和库水升降过程分别计算降雨影响以及只受库水渗流影响的渗流[0065]4、获取明显受降雨影响时段和只受渗流作用时段的渗流量实测数据分别构建降[0066]5、根据同化结果得到的样本分别建立受降雨影响和只受库水渗流作用的渗流量[0068]将降雨条件下地面产汇流和地下渗流径流耦合数学模型与同期明显受降水影响[0070]将影响渗流量变化因素实测数据作为轻量化时间序列卷积神经网络L-TCN模型的[0072]5.2、根据同化结果所获样本建立只受[0073]将只受库水渗流作用时段非饱和-饱和库水动态非稳定渗流方程与同期实测数据[0076]本发明采用弱约束4维变分同化模式，误差强迫控制变量弱约束的模式状态方程到ti时刻的非线性算子,ηi表示第ti时刻的模式误差，其与状态变量Xi具有相同维数的向9量.[0083]根据实测输入分别通过受降雨影响和不受降雨影响的轻量化时间卷积模型预测[0085]本发明实施例提供了一种适应于实施例一的测值归因分析方法的坝后露天渗流[0086]本发明首先根据渗流量实测数据成分和影响因素增加了必要的监测项目和监测现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定[0089]这些计算机程序指令也可存储在