CN119476141A 一种山谷地形特小流域非线性产汇流特性分析方法 （江西省应急管理科学研究院）

一种山谷地形特小流域非线性产汇流特性本发明一种山谷地形特小流域非线性产汇拟各种降雨场景，结合山谷微地形因素进行分22.根据权利要求1所述的一种山谷地形特小流域非线性产汇流特性分析方法，其特征3.根据权利要求2所述的一种山谷地形特小流域非线性产汇流特性分析方法，其特征T(x,y,z)=A·s(x,y,z)+B，其中，A为旋转和平移参数的矩阵，B为平移向量，(x,y,z)为fi(x,y,z)为第i个数据层在数据坐标点(x,y,z)处的值，n为数据层总数，wi为数据层权重34.根据权利要求2所述的一种山谷地形特小流域非线性产汇流特性分析方法，其特征S1.2.2、通过卷积神经网络模型的卷积层提取空间特征，每个卷积层以表示为,其中是第r个输入特征图在位置(x,y,z)C(x,y,2)=(1j·Fourj(x,y,2))，其中Fou征图集；5.根据权利要求1所述的一种山谷地形特小流域非线性产汇流特性分析方法，其特征元的相似性，公式为其中和xjk分别代表第j个和第j6.根据权利要求1或5所述的一种山谷地形特小7.根据权利要求1所述的一种山谷地形特小流域非线性产汇流特性分析方法，其特征所述地下水流动模型采用三维地下水流方程，其中是渗透张48.根据权利要求6所述的一种山谷地形特小流域非线性产汇流特性分析方法，其特征在于，所述水文水动力学模拟框架通过山谷动态流体模型与地下水流动模型和地表水流程，csur为地表径流流量，cgw-sur(t)为交换速率，vh是地下水位变化高度，a和β分别是9.根据权利要求1所述的一种山谷地形特小流域非线性产汇流特性分析方法，其特征5山谷地形流域内的产汇流特性对于防洪减灾、水资源合理配置以及生态环境保护至关重[0004]本技术方案提出了一种基于自适应网格划分、改进聚类算法识别水文响应单元、6[0011]优选的，所述S1中利用自适应网格技术进行空间划分水文网格单元包括以下步径流快速变化或地下水补给活跃区域形成密集的网格布局，在均匀地区则形成疏散的网T(x,y,z)=A·s(x,y,z)+B，其中，A为旋转和平移参数的矩阵，B为平移向量，(x,y,z)为fi(x,y,z)为第i个数据层在数据坐标点(x,y,z)处的值，n为数据层总数，wi为数据层权重[0019]S1.2.2、通过卷积神经网络模型的卷积层提取空间特征，每个卷积层以表示为y,2)="1w,*I,(x,y,z)+b,其中是第r个输入特征图在位置(x,y,z)C(x,y,2)=(1j·Fourj(x,y,2))，其中Fou征图集；7j个和第j个网格单元在第k个水文特征上的值，Wk是第k个特征的权重系数，反映了对于[0024]优选的，所述山谷动态流体模型的构建通过模拟水文响[0027]所述地表水流动模型采用圣维南方程组进行描述地表径流过程，公式为：和地表水流动模型相结合形成，公式为其中2surf是地表高程，Qsur为地表径流流量，cgw-sur(t)为交换速率，vh是地下水位变化高度，和分别是地下水与地表水交换速率的权重系数，用于量化两者之间的相互作用强度。8[0037]本发明通过聚类算法识别具有特定水文行为特征的区域并定义为独立的水文响[0039]本发明通过将山谷动态流体模型与地下水流动模型和地表水流动模型相结合形地下水和地表水之间的交互作用，采用三维地下水流方程和圣维南方程组描述各自的过[0040]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚9[0048]图6为本发明一种山谷地形特小流域非线性产汇流分析方法的山谷动态流体模型[0049]图7为本发明一种山谷地形特小流域非线性产汇流分析方法的24小时产流强度系。[0058]本实施例主要描述一种山谷地形特小流域非线性产汇流特性分析方法，如图1所径流快速变化或地下水补给活跃区域形成密集的网格布局，在均匀地区则形成疏散的网T(x,y,z)=A·s(x,y,z)+B，其中，A为旋转和平移参数的矩阵，B为平移向量，(x,y,z)为为其中F(x,y,2)为融合后的数据坐标点的值，fi(x,y,z)为第i个数据层在数据坐标点(x,y,z)处的值，n为数据层总数，wi为数据层权重系数；通过坐标转换和融合实现了多源地理信息数据的空间统一。[0072]S1.2.2、通过卷积神经网络模型的卷积层提取空间特征，每个卷积层以表示为y,2)="1w,*I,(x,y,z)+b,其中是第r个输入特征图在位置(x,y,z)C(x,y,2)=(1j·Fourj(x,y,2))，其中Fou[0076]根据复杂度指数c(x,y,z)通过输出层输出高复杂度、中复杂度和低复杂度，进而和第j个网格单元在第k个水文特征上的值，Wk是第k个特征的权重系数，反映了对于区分同条件下降雨转化为地下水量的变化；通过水文响应单元的空间数据分析地表径流路径，述了地表水流动模式及其对局部洪水事件的贡献；分析水文响应单元的土壤水分动态变分状态随时间的变化及其对后续水文过程的影响；将第一影响度到第三影响度进行整合，[0080]地下水流动模型采用三维地下水流方程，其中是渗透张同降雨模式下的流量变化情况；图中横轴表示时间（小时纵轴表示洪峰流量（立方米/常规的替代