尾矿库分布式雨量监测方法技术

本发明专利技术公开了一种尾矿库分布式雨量监测方法

【技术实现步骤摘要】
尾矿库分布式雨量监测方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及尾矿库安全
，尤其涉及一种尾矿库分布式雨量监测方法
、
装置
、
设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]强降雨天气导致的入库洪水增加，一旦超过尾矿库排洪设施的防排洪能力，就可能导致尾矿库漫顶溃坝事故的发生，会造成严重的人员伤亡和巨大的经济损失
。
[0003]目前现有技术中，尾矿库洪水预测是直接采用地区天气预报降雨量数据或通过库区设置的雨量计监测的雨量作为流域的降雨输入值，将整个尾矿库汇水流域面积作为对象，采用整体流域的地理特征参数构建整体产汇流模型，采用统一的产流参数和汇流参数，进行入库洪水量和洪水过程线的计算，而尾矿库汇流计算是将
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小时降雨历时概化为单一三角形洪水过程线或五点法拟合洪水过程线
。
不足之处是预测精度较低，计算得到的入库洪水总量和洪水过程线误差较大，且无法真实反映不同降雨雨型或降雨强度不均匀或突变的情况下的洪水汇流过程
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种尾矿库分布式雨量监测方法
、
装置
、
设备及存储介质
。
[0005]本专利技术提供如下技术方案：第一方面，本公开实施例中提供了一种尾矿库分布式雨量监测方法，所述方法包括
:
构建尾矿库总汇水流域的第一参数数据集，基于所述第一参数数据集建立多个子汇水区域的第二参数数据集，通过各所述子汇水区域内的分布式雨量计，获取各所述子汇水区域的降雨量监测值；通过所述第二参数数据集与所述降雨量监测值，建立各所述子汇水区域的产汇流模型，并计算各所述子汇水区域的汇流时间；通过所述降雨量监测值与所述汇流时间，计算各所述子汇水区域的相对时间坐标系下的第一洪水过程线，及各所述子汇水区域至流域出口的汇流延时；根据所述第一洪水过程线与所述汇流延时，计算各所述子汇水区域的总体时间坐标系下的第二洪水过程线，根据各所述第二洪水过程绘制总体时间坐标系下的总汇水流域的整体洪水过程线
。
[0006]进一步地，所述第一参数数据集包括总汇水面积
、
主沟长度
、
出口处地面标高
、
主沟分段长度
、
主沟各分段末端地面标高和主沟坡降，所述第二参数数据集包括子汇水面积
、
支沟长度和支沟坡降，所述构建尾矿库总汇水流域的第一参数数据集，基于所述第一参数数据集建立多个子汇水区域的第二参数数据集，包括：获取所述总汇水流域的总汇水面积
、
主沟长度
、
出口处地面标高
、
主沟分段长度和
主沟各分段末端地面标高；根据所述总汇水面积
、
所述主沟长度
、
所述出口处地面标高
、
所述主沟分段长度和所述主沟各分段末端地面标高计算主沟坡降；将所述总汇水流域划分为多个所述子汇水区域，基于所述总汇水面积
、
所述主沟长度和所述主沟坡降，获取各所述子汇水区域的子汇水面积
、
支沟长度和支沟坡降
。
[0007]进一步地，所述通过各所述子汇水区域内的分布式雨量计，获取各所述子汇水区域的降雨量监测值，包括：根据各所述子汇水区域的划分情况
、
所述第一参数数据集和所述第二参数数据集，在各所述子汇水区域的最远端
、
中间部位以及出口端分别布置预设数量个所述分布式雨量计；通过所述分布式雨量计获取各所述子汇水区域的降雨量监测值
。
[0008]进一步地，所述通过所述第二参数数据集与所述降雨量监测值，建立各所述子汇水区域的产汇流模型，并计算各所述子汇水区域的汇流时间，包括：获取暴雨递减指数，并根据所述第二参数数据集与所述降雨量监测值获取最大1小时雨量平均降雨强度
、
平均入渗率和汇流参数；通过所述最大1小时雨量平均降雨强度
、
所述平均入渗率
、
所述汇流参数
、
所述暴雨递减指数
、
所述子汇水面积
、
所述支沟长度和所述支沟坡降，建立产汇流方程组；通过所述产汇流方程组计算所述子汇水区域的洪峰流量
、
洪峰径流系数和汇流时间，其中，所述产汇流方程组为：式中，为第
i
个所述子汇水区域的洪峰流量，为第
i
个所述子汇水区域的子汇水面积，为第
i
个所述子汇水区域的支沟长度，为第
i
个所述子汇水区域的支沟坡降，为第
i
个所述子汇水区域的洪峰径流系数，为第
i
个所述子汇水区域的平均入渗率，
S
为第
i
个所述子汇水区域的最大1小时平均降雨强度，为第
i
个所述子汇水区域的汇流时间，为所述暴雨递减指数，为第
i
个所述子汇水区域的汇流参数，其中，
i=1,2,
…
,N。
[0009]进一步地，所述通过所述降雨量监测值与所述汇流时间，计算各所述子汇水区域的相对时间坐标系下的第一洪水过程线，及各所述子汇水区域至流域出口的汇流延时，包括：根据各所述子汇水区域的洪峰流量和汇流时间，建立各所述子汇水区域的相对时间坐标系，通过汇流概化法绘制各所述子汇水区域在所述相对时间坐标系下的第一洪水过程线；获取所述总汇水流域的总汇流时间，并计算各所述子汇水区域至所述总汇水流域出口的流经距离，根据所述总汇流时间
、
各所述子汇水区域至所述总汇水流域出口的流经
距离和所述主沟长度，通过汇流延时计算公式计算各所述子汇水区域至流域出口的汇流延时，其中，所述汇流延时计算公式为：式中，为第
i
个所述子汇水区域至流域出口的汇流延时，为所述总汇流时间，为第
i
个所述子汇水区域至所述总汇水流域出口的流经距离，为所述主沟长度，其中，
i=1,2,
…
,N。
[0010]进一步地，所述根据所述第一洪水过程线与所述汇流延时，计算各所述子汇水区域的总体时间坐标系下的第二洪水过程线，包括：建立总体时间坐标系，所述总体时间坐标系的时间轴总体起始时刻为各所述子汇水区域的相对时间坐标系的时间轴起始时刻的最小值；根据所述总体时间坐标系的时间轴总体起始时刻与所述汇流延时，将各所述第一洪水过程线在所述总体时间坐标系的时间轴上分别进行重新绘制，得到各所述子汇水区域在总体时间坐标系下的第二洪水过程线
。
[0011]进一步地，所述根据各所述第二洪水过程绘制总体时间坐标系下的总汇水流域的整体洪水过程线，包括：将总体时间坐标系横坐标轴上同一时刻的第二洪水过程线的纵坐标数值进行叠加，得到所述总体时间坐标系下的总汇水流域的整体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种尾矿库分布式雨量监测方法，其特征在于，所述方法包括：构建尾矿库总汇水流域的第一参数数据集，基于所述第一参数数据集建立多个子汇水区域的第二参数数据集，通过各所述子汇水区域内的分布式雨量计，获取各所述子汇水区域的降雨量监测值；通过所述第二参数数据集与所述降雨量监测值，建立各所述子汇水区域的产汇流模型，并计算各所述子汇水区域的汇流时间；通过所述降雨量监测值与所述汇流时间，计算各所述子汇水区域的相对时间坐标系下的第一洪水过程线，及各所述子汇水区域至流域出口的汇流延时；根据所述第一洪水过程线与所述汇流延时，计算各所述子汇水区域的总体时间坐标系下的第二洪水过程线，根据各所述第二洪水过程绘制总体时间坐标系下的总汇水流域的整体洪水过程线
。2.
根据权利要求1所述的尾矿库分布式雨量监测方法，其特征在于，所述第一参数数据集包括总汇水面积
、
主沟长度
、
出口处地面标高
、
主沟分段长度
、
主沟各分段末端地面标高和主沟坡降，所述第二参数数据集包括子汇水面积
、
支沟长度和支沟坡降，所述构建尾矿库总汇水流域的第一参数数据集，基于所述第一参数数据集建立多个子汇水区域的第二参数数据集，包括：获取所述总汇水流域的总汇水面积
、
主沟长度
、
出口处地面标高
、
主沟分段长度和主沟各分段末端地面标高；根据所述总汇水面积
、
所述主沟长度
、
所述出口处地面标高
、
所述主沟分段长度和所述主沟各分段末端地面标高计算主沟坡降；将所述总汇水流域划分为多个所述子汇水区域，基于所述总汇水面积
、
所述主沟长度和所述主沟坡降，获取各所述子汇水区域的子汇水面积
、
支沟长度和支沟坡降
。3.
根据权利要求2所述的尾矿库分布式雨量监测方法，其特征在于，所述通过各所述子汇水区域内的分布式雨量计，获取各所述子汇水区域的降雨量监测值，包括：根据各所述子汇水区域的划分情况
、
所述第一参数数据集和所述第二参数数据集，在各所述子汇水区域的最远端
、
中间部位以及出口端分别布置预设数量个所述分布式雨量计；通过所述分布式雨量计获取各所述子汇水区域的降雨量监测值
。4.
根据权利要求3所述的尾矿库分布式雨量监测方法，其特征在于，所述通过所述第二参数数据集与所述降雨量监测值，建立各所述子汇水区域的产汇流模型，并计算各所述子汇水区域的汇流时间，包括：根据所述第一参数数据集获取暴雨递减指数，并根据所述第二参数数据集与所述降雨量监测值获取最大1小时雨量平均降雨强度
、
平均入渗率和汇流参数；通过所述最大1小时雨量平均降雨强度
、
所述平均入渗率
、
所述汇流参数
、
所述暴雨递减指数
、
所述子汇水面积
、
所述支沟长度和所述支沟坡降，建立产汇流方程组；通过所述产汇流方程组计算所述子汇水区域的洪峰流量
、
洪峰径流系数和汇流时间，其中，所述产汇流方程组为：
式中，为第
i
个所述子汇水区域的洪峰流量，为第
i
个所述子汇水区域的子汇水面积，为第
i
个所述子汇水区域的支沟长度，为第
i
个所述子汇水区域的支沟坡降，为第
i
个所述子汇水...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅国栋，孙文杰，谢旭阳，李坤，王莎，崔益源，王雅莉，王伟象，王利岗，苏军，卢尧，楚一帆，袁子清，杜振斐，李垚萱，
申请(专利权)人：矿冶科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：