(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211129962.8 (22)申请日 2022.09.16 (71)申请人 华能澜沧江水电股份有限公司 地址 650214 云南省昆明市官渡区世纪城 中路1号 申请人 中国水利水电科 学研究院 (72)发明人 管镇　文凡　李红刚　郝浩然　 李阳毅诚 　王贺佳　张攀全　 董宁澎　胡虹　张利敏　刘东　 杨明祥　倪旺丹　 (74)专利代理 机构 北京市盛峰律师事务所 11337 专利代理师 于国强 (51)Int.Cl. G06F 16/26(2019.01)G06F 16/215(2019.01) G06F 16/2457(2019.01) G06F 16/2458(2019.01) G06F 17/18(2006.01) (54)发明名称 一种基于洪量特征及函数性质的场次洪水 自动识别方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于洪量特征及函数性 质的场次洪水自动识别方法， 包括基于长系 列径 流数据Q( )的一阶、 二阶导数， 获取洪峰流量Qm； 根据洪峰流量Qm与设置的洪峰阈值q1、 洪峰的距 离阈值m之间的关系， 获取洪峰数组Qm( )； 基于 洪峰数组Qm( )设置洪水最大历时的阈值n， 确定 计算时段Qn( )； 基于计算时段Qn( )的二阶导数 确定场次洪水的开始位置和结束位置， 进而确定 场次洪水时间段； 基于场次洪水时间段， 确定洪 峰位置， 引入从洪峰位置向前和向后3h、 5h、 7h、 15h、 25h的洪量特征， 并根据判定条件实现场次 洪水的筛选。 优点是： 引入包含峰值的多小时洪 量特征， 结合函数性质， 准确识别连续洪水过程 中的场次洪水， 提高了场次洪水识别的正确性及 效率。 权利要求书2页 说明书9页 附图4页 CN 115470286 A 2022.12.13 CN 115470286 A 1.一种基于洪量特征及函数性质的场次洪水自动识别方法， 其特征在于： 包括如下步 骤， S1、 基于长系列径流 数据Q()的一阶导 数和二阶导数， 获取洪峰流量Qm； 根据洪峰流量Qm 与设置的洪峰阈值q1以及洪峰的距离阈值m之间的关系， 获取洪峰数组Qm()； S2、 基于洪峰数组Qm()设置洪水最大历时的阈值n， 进而确定计算时段Qn()； 基于计算 时段Qn()的二阶导数确定场次洪水的开始位置和结束位置， 进 而确定场次洪水时间段； S3、 基于场次洪水时间段， 确定洪 峰位置， 引入从洪 峰位置向前和向后3h、 5h、 7h、 15h、 25h的洪量特 征， 并根据判定条件实现场次洪水的筛 选。 2.根据权利要求1所述的基于洪量特征及函数性质的场次洪水自动识别方法， 其特征 在于： 步骤S1具体包括如下内容， S11、 将长系列径流数据作为研究对象， 记为 Q()； S12、 计算 Q()的一阶导数和二阶导数， 分别记为 Q′()和Q″()； S13、 当Q′(i)＝0且Q ″(i)<0时， 将对应位置i的流 量记为洪峰流 量Qm； S14、 设置洪峰阈值q1和洪峰的距离阈值m； S15、 当Qm>q1且相邻两个Qm之间的距离大于m时， 将Qm存入数组中， 组成洪峰数组Qm()。 3.根据权利要求1所述的基于洪量特征及函数性质的场次洪水自动识别方法， 其特征 在于： 步骤S2具体包括如下内容， S21、 设置洪水最大历时的阈值n， 选定洪峰周围阈值n范围内的时间作为计算时段， 记 为Qn()； S22、 计算Qn()的二阶导数， 记为 Qn″()； S23、 当Qn″(j)＝0且Qn″(j‑1)<0且Q′ n′(j+1)>0时， 判定j时刻为该场次洪水的起涨点， 即 该场次洪水开始的位置； S24、 当Qn″(k)＝0且Qn″(k‑1)>0且Q′ n′(k+1)<0时,判定k时刻为该场次洪水的消落点， 即 该场次洪水 结束的位置； S25、 则从j到k即为场次洪水时间段。 4.根据权利要求1所述的基于洪量特征及函数性质的场次洪水自动识别方法， 其特征 在于： 步骤S3具体包括如下内容， S31、 基于场次洪水时间段， 确定该场次洪水的洪峰位置； 从洪峰位置向前3h， 记录对应 的洪量值为a3， 从洪峰位置向后3 h,记录对应的洪量 值为b3； 从洪峰位置分别向前5h， 记录对应的洪量值为a5， 从洪峰位置向后5h， 记录对应的洪量 值为b5； 从洪峰位置分别向前7h， 记录对应的洪量值为a7， 从洪峰位置向后7h， 记录对应的洪量 值为b7； 从洪峰位置分别向前15h， 记录对应的洪量值为a15， 从洪峰位置向后15h， 记录对应的洪 量值为b15； 从洪峰位置分别向前25h， 记录对应的洪量值为a25， 从洪峰位置向后25h， 记录对应的洪 量值为b25； S32、 若相应的洪量值a和b满足 以下不等式， 则该场次洪水符合场次洪水的洪量特征， 保留该场次洪水； 否则， 该场次洪水不符合场次洪水的洪量特征， 剔除该场次洪水； 进而实权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115470286 A 2现场次洪水的筛 选， 相关不 等式如下， 5.根据权利要求1至4任一所述的基于洪量特征及函数性质的场次洪水自动识别方法， 其特征在于： 步骤S1之前还需要对获取的长系列径流数据进行 预处理， 具体过程 为， 插值处理： 针对长系列流量数据中缺失的数据， 采用线性插值的方法进行处理， 保证长 系列流量数据的连续 性； 替换处理： 针对长系列流量数据中的异常值和突变点， 采用线性插值的方法进行替换， 提高数据合理性。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115470286 A 3