水库不同河段淹没风险确定方法、装置及电子设备与流程

1.本发明涉及工程仿真与数值模拟技术领域，尤其涉及一种水库不同河段淹没风险确定方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.大型水库的库区是其防洪功能的重要支撑，调度部门利用库区的库容拦蓄洪水，削减进入下游河道的洪峰流量，达到减免洪水灾害的目的。通常情况下，水库在汛期到来前将坝前水位降到防洪限制水位，腾出库容用于防洪，此时库区水位处于历史最低值，无淹没风险。但是在历史性大洪水或者连续多场洪水过程下，水库防洪功能的实现可能会带来上游库区部分河道的淹没风险，此时水库调度需要即时的高精度水面线模拟结果作为决策支撑。
3.传统的判断库区淹没风险的模拟方法是将库区整体作为对象，建立对应的一维水动力模型模拟，掌握库区整体的水面线的变化过程，进而判断库区的淹没风险。然而，遇到历史性大洪水或者连续多场洪水等紧急情况，水库调度需在极短的时间内做出反应，对水面线求解效率提出了极高要求。传统方法由于考虑的是库区整体的水面线变化过程，没有对库区不同河段进行区分，导致模拟范围较大，对水面线变化过程求解时间长，导致判断库区淹没风险的耗时过高。
4.因此，现有技术中存在没有对库区不同河段进行区分，导致模拟范围较大，判断库区淹没风险耗时过高的问题。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种水库不同河段淹没风险确定方法、装置及电子设备，以至少解决相关技术中存在没有对库区不同河段进行区分，导致模拟范围较大，判断库区淹没风险耗时过高的问题。
6.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种水库不同河段淹没风险确定方法，该方法包括：
7.获取水库的正常蓄水位、防洪限制水位、来流流量以及库区参数；
8.根据所述正常蓄水位、所述防洪限制水位以及第一预设公式，得到警戒水位；
9.根据预设水动力方程、所述正常蓄水位、所述警戒水位以及所述库区参数，得到当坝前水位为所述警戒水位时，库区每个位置对应的第一水位和当所述坝前水位为所述正常蓄水位时，所述库区每个位置对应的第二水位；
10.基于所述正常蓄水位、所述警戒水位、所述第一水位以及所述第二水位，建立预设数量个预设长度的河段；
11.根据所述来流流量、预设下泄流量、所述预设水动力方程以及所述库区参数，得到预设数量个所述河段的水面线变化过程；
12.根据所述水面线变化过程，确定所述河段的淹没风险。
13.根据本技术实施例的另一个方面，还提供了一种水库不同河段淹没风险确定装置，该装置包括：
14.获取模块，用于获取水库的正常蓄水位、防洪限制水位、来流流量以及库区参数；
15.第一得到模块，用于根据所述正常蓄水位、所述防洪限制水位以及第一预设公式，得到警戒水位；
16.第二得到模块，用于根据预设水动力方程、所述正常蓄水位、所述警戒水位以及所述库区参数，得到当坝前水位为所述警戒水位时，库区每个位置对应的第一水位和当所述坝前水位为所述正常蓄水位时，所述库区每个位置对应的第二水位；
17.建立模块，用于基于所述正常蓄水位、所述警戒水位、所述第一水位以及所述第二水位，建立预设数量个预设长度的河段；
18.第三得到模块，用于根据所述来流流量、预设下泄流量、所述预设水动力方程以及所述库区参数，得到预设数量个所述河段的水面线变化过程；
19.确定模块，用于根据所述水面线变化过程，确定所述河段的淹没风险。
20.可选地，该装置还包括：
21.第四得到模块，用于根据预设比例，调整所述预设下泄流量，得到调整后的预设下泄流量；
22.第五得到模块，用于根据所述来流流量、所述调整后的预设下泄流量、所述预设水动力方程以及所述库区参数，得到所述河段的补充水面线变化过程；
23.加入模块，用于将所述补充水面线变化过程加入所述水面线变化过程。
24.可选地，建立模块包括：
25.获取单元，用于获取库区断面数据；
26.第一选出单元，用于根据所述正常蓄水位、所述警戒水位、所述第一水位以及所述第二水位，从所述库区中选出中间区域；
27.第二选出单元，用于根据所述库区断面数据，在所述中间区域中选出目标区域；
28.建立单元，用于在所述目标区域中建立预设数量个预设长度的所述河段。
29.可选地，确定模块包括：
30.确定单元，用于根据所述库区断面数据，确定所述目标区域的开始淹没水位；
31.判断单元，用于判断在所述水面线变化过程中，是否存在大于所述开始淹没水位的水面线；
32.标记单元，用于如果存在大于所述开始淹没水位的水面线，则所述河段存在淹没风险，并标记所述河段。
33.可选地，第一选出单元包括：
34.得到子模块，用于根据所述第一水位、所述第二水位以及第二预设公式，得到所述库区每个所述位置对应的水位变化值；
35.确定子模块，用于根据所述正常蓄水位和所述警戒水位，确定临界值；
36.合并子模块，用于将所有大于或等于所述临界值的所述水位变化值对应的所述位置进行合并，得到所述中间区域。
37.可选地，第二得到模块包括：
38.第一作为单元，用于将所述坝前水位为所述警戒水位作为第一边界条件；
39.第一得到单元，用于基于所述第一边界条件和所述库区参数，利用有限差分方法求解所述预设水动力方程，得到当坝前水位为所述警戒水位时，所述库区每个所述位置对应的所述第一水位；
40.第二作为单元，用于将所述坝前水位为所述正常蓄水位作为第二边界条件；
41.第二得到单元，用于基于所述第二边界条件和所述库区参数，利用有限差分方法求解所述预设水动力方程，得到当坝前水位为所述警戒水位时，所述库区每个所述位置对应的所述第二水位。
42.可选地，第三得到模块包括：
43.确定单元，用于根据所述来流流量和所述预设下泄流量，确定第三边界条件；
44.第三得到单元，用于基于所述第三边界条件和所述库区参数，利用有限差分方法求解所述预设水动力方程，得到所述河段的水面线变化过程。
45.根据本技术实施例的又一个方面，还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口和存储器通过通信总线完成相互间的通信；其中，存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于通过运行所述存储器上所存储的所述计算机程序来执行上述任一实施例中的方法步骤。
46.根据本技术实施例的又一个方面，还提供了一种计算机可读的存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一实施例中的方法步骤。
47.在本技术实施例中，通过获取水库的正常蓄水位、防洪限制水位、来流流量以及库区参数；根据正常蓄水位、防洪限制水位以及第一预设公式，得到警戒水位；根据预设水动力方程、正常蓄水位、警戒水位以及库区参数，得到当坝前水位为警戒水位时，库区每个位置对应的第一水位和当坝前水位为正常蓄水位时，库区每个位置对应的第二水位；基于正常蓄水位、警戒水位、第一水位以及第二水位，建立预设数量个预设长度的河段；根据来流流量、预设下泄流量、预设水动力方程以及库区参数，得到预设数量个河段的水面线变化过程；根据水面线变化过程，确定河段的淹没风险。先对库区的水动力条件进行分析，根据预设水动力方程、正常蓄水位、警戒水位以及库区参数，计算得到库区的第一水位和第二水位；再根据第一水位和第二水位，划分重点监测河段；最后，通过对应的预设水动力方程，在坝前水位接近正常蓄水位时启动模拟，针对性的获取河段的水面线变化过程。该方法直接针对历史性大洪水或者连续多场洪水过程下的库区淹没建立模型模拟，通过建立重点河段，缩小模拟范围，因此可以快速捕捉到高精度的水面线变化过程。解决了相关技术中存在没有对库区不同河段进行区分，导致模拟范围较大，判断库区淹没风险耗时过高的问题。
附图说明
48.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
49.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
50.图1是根据本技术实施例的一种可选的水库不同河段淹没风险确定方法的流程示
意图；
51.图2是根据本技术实施例的一种可选的水库不同河段淹没风险确定装置的结构框图；
52.图3是根据本技术实施例的一种可选的电子设备的结构框图。
具体实施方式
53.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
54.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
55.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种水库不同河段淹没风险确定方法，如图1所示，该方法的流程可以包括以下步骤：
56.步骤s101，获取水库的正常蓄水位、防洪限制水位、来流流量以及库区参数；
57.可选地，搜集目标水库的调度规程、库区河道沿岸有淹没风险地区的位置、建成后的流量和断面地形等资料，进而得到水库的正常蓄水位z
蓄
、防洪限制水位z
限
以及库区参数，其中，库区参数包括：库区的水面宽、旁侧入流流量、断面平均流速、河道的糙率值、水力半径等。另外，根据上述资料以及最新的监测数据，获取水库的来流流量。
58.步骤s102，根据正常蓄水位、防洪限制水位以及第一预设公式，得到警戒水位。
59.可选地，将正常蓄水位z
蓄
和防洪限制水位z
限
代入第一预设公式，如公式(1)，计算得出库区淹没的警戒水位z
警
。
60.z
警
＝0.9
×z蓄
+0.1
×z限 (1)
61.步骤s103，根据预设水动力方程、正常蓄水位、警戒水位以及库区参数，得到当坝前水位为警戒水位时，库区每个位置对应的第一水位和当坝前水位为正常蓄水位时，库区每个位置对应的第二水位。
62.可选地，建立水库的预设水动力方程模型，其中，预设水动力方程可以为一维水动力方程，包括水流连续方程和水流运动方程，水流连续方程如公式(2)所示，水流运动方程如公式(3)所示：
[0063][0064]
[0065]
其中，t表示时间，x表示空间，b为水面宽，z为水位，q为流量，q
l
为该河段上的旁侧入流流量，u为断面平均流速，g为重力加速度，a为过水断面面积，n为河道的糙率值，r为水力半径。
[0066]
根据正常蓄水位z
蓄
、警戒水位z
警
以及上述库区参数，分别求解坝前水位在z
警
和z
蓄
的预设水动力方程，解得的水位即为当前库区的水面线，库区的空间任意位置x在坝前水位为z
警
时的第一水位为z
x警
，库区的空间任意位置x在坝前水位z
蓄
时的第二水位为z
x蓄
。
[0067]
步骤s104，基于正常蓄水位、警戒水位、第一水位以及第二水位，建立预设数量个预设长度的河段。
[0068]
可选地，根据第一水位z
x警
和第二水位z
x蓄
，确定水库库区中有淹没风险的区域，并将有淹没风险的区域划分为预设数量个预设长度重点监测的河段，其中，预设数量表示多个，此处不作具体数量限制，预设长度例如5千米、10千米等。
[0069]
步骤s105，根据来流流量、预设下泄流量、预设水动力方程以及库区参数，得到预设数量个河段的水面线变化过程。
[0070]
可选地，将来流流量和预设下泄流量作为边界条件，结合上述库区参数，求解预设水动力方程，得出每个河段的水面线变化过程。该水面线变化过程表示不同来流流量下的水面线变化过程，即来流流量为自变量，水面线为因变量，其中，预设下泄流量可以根据需求设定或直接选取历史类似情况下的下泄流量。
[0071]
步骤s106，根据水面线变化过程，确定河段的淹没风险。
[0072]
可选地，根据水面线变化过程，确定河段的淹没风险，例如：确定一个淹没风险临界值，判断在每个河段的水面线变化过程中，水面线是否有超过该淹没风险临界值的部分，如果存在，则该部分存在淹没风险，并标注这个河段。
[0073]
将上述有淹没风险的河段、对应的来流流量以及对应的预设下泄流量发送至水库调度部门，调度人员评估该河段周边的财产的情况后，判断水库的合理下泄流量。
[0074]
在本技术实施例中，通过获取水库的正常蓄水位、防洪限制水位、来流流量以及库区参数；根据正常蓄水位、防洪限制水位以及第一预设公式，得到警戒水位；根据预设水动力方程、正常蓄水位、警戒水位以及库区参数，得到当坝前水位为警戒水位时，库区每个位置对应的第一水位和当坝前水位为正常蓄水位时，库区每个位置对应的第二水位；基于正常蓄水位、警戒水位、第一水位以及第二水位，建立预设数量个预设长度的河段；根据来流流量、预设下泄流量、预设水动力方程以及库区参数，得到预设数量个河段的水面线变化过程；根据水面线变化过程，确定河段的淹没风险。先对库区的水动力条件进行分析，根据预设水动力方程、正常蓄水位、警戒水位以及库区参数，计算得到库区的第一水位和第二水位；再根据第一水位和第二水位，划分重点监测河段；最后，通过对应的预设水动力方程，在坝前水位接近正常蓄水位时启动模拟，针对性的获取河段的水面线变化过程。该方法直接针对历史性大洪水或者连续多场洪水过程下的库区淹没建立模型模拟，通过建立重点河段，缩小模拟范围，因此可以快速捕捉到高精度的水面线变化过程。解决了相关技术中存在没有对库区不同河段进行区分，导致模拟范围较大，判断库区淹没风险耗时过高的问题。
[0075]
作为一种可选实施例，在根据水面线变化过程，确定河段的淹没风险之前，方法还包括：
[0076]
根据预设比例，调整预设下泄流量，得到调整后的预设下泄流量；
[0077]
根据来流流量、调整后的预设下泄流量、预设水动力方程以及库区参数，得到河段的补充水面线变化过程；
[0078]
将补充水面线变化过程加入水面线变化过程。
[0079]
可选地，预设比例包括：1.2、1.1、0.9、0.8等。根据预设比例调整上述预设下泄流量，将预设下泄流量分别调整为之前的1.2、1.1、0.9、0.8等，得到调整后的预设下泄流量。调动备用高性能计算机根据来流流量、调整后的预设下泄流量、预设水动力方程以及库区参数，同时求解每个调整后的预设下泄流量对应的预设水动力方程，得到多组水面线变化过程即补充水面线变化过程。将补充水面线变化过程加入上述水面线变化过程，即合并补充水面线变化过程和上述水面线变化过程，并将其统称为水面线变化过程，便于后续根据该水面线变化过程，确定每个河段的淹没风险。
[0080]
在本技术实施例中，通过调整预设下泄流量，并得出不同下泄流量对应的水面线变化过程以及淹没风险，便于后续调度人员判断水库的合理下泄流量。
[0081]
作为一种可选实施例，基于正常蓄水位、警戒水位、第一水位以及第二水位，建立预设数量个预设长度的河段，包括：
[0082]
获取库区断面数据；
[0083]
根据正常蓄水位、警戒水位、第一水位以及第二水位，从库区中选出中间区域；
[0084]
根据库区断面数据，在中间区域中选出目标区域；
[0085]
在目标区域中建立预设数量个预设长度的河段。
[0086]
可选地，根据上述水库的断面地形等资料，确定库区断面数据。根据正常蓄水位、警戒水位、第一水位以及第二水位，将库区分为不同功能区域，例如：湖泊区、河道区、变动区等。并将需要考虑淹没风险的区域，如河道区和变动区，统称为中间区域。
[0087]
根据上述库区断面数据中上述中间区域的断面数据，确定中间区域中位置较低有淹没风险的区域，将其称之为目标区域。将目标区域划分为预设数量个预设长度重点监测的河段，其中，预设数量表示多个，此处不作具体数量限制，预设长度例如5千米、10千米等。
[0088]
在本技术实施例中，先将库区分为不同功能区域，再结合库区断面数据从需要考虑淹没风险区域中选出有淹没风险的区域，并将其分为多个重点监测的河段，缩小了模拟范围，可以快速捕捉到高精度的水面线变化过程。
[0089]
作为一种可选实施例，根据水面线变化过程，确定河段的淹没风险，包括：
[0090]
根据库区断面数据，确定目标区域的开始淹没水位；
[0091]
判断在水面线变化过程中，是否存在大于开始淹没水位的水面线；
[0092]
如果存在大于开始淹没水位的水面线，则河段存在淹没风险，并标记河段。
[0093]
可选地，根据上述库区断面数据，确定有淹没风险的目标区域对应的开始淹没水位z
淹
。判断在上述每个河段的水面线变化过程中，是否存在大于开始淹没水位z
淹
的水面线，如果存在，则该河段存在淹没风险，并标记河段。
[0094]
在本技术实施例中，通过判断是否存在大于开始淹没水位的水面线确定河段的淹没风险，方法简便易行，效率高。
[0095]
作为一种可选实施例，根据正常蓄水位、警戒水位、第一水位以及第二水位，从库区中选出中间区域，包括：
[0096]
根据第一水位、第二水位以及第二预设公式，得到库区每个位置对应的水位变化
值；
[0097]
根据正常蓄水位和警戒水位，确定临界值；
[0098]
将所有大于或等于临界值的水位变化值对应的位置进行合并，得到中间区域。
[0099]
可选地，将库区的空间任意位置x在坝前水位为z
警
时的第一水位z
x警
，库区的空间任意位置x在坝前水位z
蓄
时的第二水位z
x蓄
，代入第二预设公式，如公式(4)，计算得出库区的空间任意位置x的水位变化值zs。
[0100]
zs＝z
x蓄-z
x警 (4)
[0101]
根据正常蓄水位z
蓄
和警戒水位z
警
，确定临界值，如1.15
×
(z
蓄-z
警
)。
[0102]
根据正常蓄水位z
蓄
、警戒水位z
警
、第一水位z
x警
以及第二水位z
x蓄
，将库区分为不同功能区域，例如：湖泊区、河道区、变动区等。具体包括：将水位变化值zs《1.15
×
(z
蓄-z
警
)的位置合并为湖泊区，将zs》1.35
×
(z
蓄-z
警
)合并为河道区，将湖泊区和河道区之外的其他区域作为变动区。本技术将河道区和变动区统称为中间区域，因此，如果水位变化值zs大于或等于1.15
×
(z
蓄-z
警
)，则水位变化值zs对应的位置属于中间区域，合并所有属于中间区域的位置，也就得到了中间区域。
[0103]
在本技术实施例中，根据正常蓄水位、警戒水位、第一水位以及第二水位，从库区中选出需要考虑淹没风险的中间区域，缩小了模拟计算的范围，提高了水库淹没风险确定效率。
[0104]
作为一种可选实施例，根据预设水动力方程、正常蓄水位、警戒水位以及库区参数，得到当坝前水位为警戒水位时，库区每个位置对应的第一水位和当坝前水位为正常蓄水位时，库区每个位置对应的第二水位，包括：
[0105]
将坝前水位为警戒水位作为第一边界条件；
[0106]
基于第一边界条件和库区参数，利用有限差分方法求解预设水动力方程，得到当坝前水位为警戒水位时，库区每个位置对应的第一水位；
[0107]
将坝前水位为正常蓄水位作为第二边界条件；
[0108]
基于第二边界条件和库区参数，利用有限差分方法求解预设水动力方程，得到当坝前水位为警戒水位时，库区每个位置对应的第二水位。
[0109]
可选地，将坝前水位为警戒水位z
警
作为第一边界条件，利用有限差分方法根据上述库区参数求解预设水动力方程，得到库区的空间任意位置x在坝前水位为z
警
时的第一水位z
x警
。
[0110]
将坝前水位为正常蓄水位z
蓄
作为第二边界条件，利用有限差分方法根据上述库区参数求解预设水动力方程，得到库区的空间任意位置x在坝前水位z
蓄
时的第二水位z
x蓄
。
[0111]
在本技术实施例中，通过有限差分法计算得到当坝前水位分别为警戒水位和正常蓄水位时，库区对应的第一水位和第二水位，为后续从库区中选出目标区域提供基础。
[0112]
作为一种可选实施例，根据来流流量、预设下泄流量、预设水动力方程以及库区参数，得到预设数量个河段的水面线变化过程，包括：
[0113]
根据来流流量和预设下泄流量，确定第三边界条件；
[0114]
基于第三边界条件和库区参数，利用有限差分方法求解预设水动力方程，得到河段的水面线变化过程。
[0115]
可选地，每个河段构建预设水动力模型，包括预设水动力方程，例如上述公式(2)
和公式(3)。
[0116]
将来流流量作为入流条件，将预设下泄流量作为出流条件，入流条件和出流条件共同构成第三边界条件，其中，预设下泄流量可以根据需求设定或直接选取历史类似情况下的下泄流量。
[0117]
基于第三边界条件，采用有限差分方法根据上述库区参数直接求解预设水动力模型，得到每个河段的水面线变化过程。该水面线变化过程表示不同来流流量下的水面线变化过程，即来流流量为自变量，水面线为因变量。
[0118]
在本技术实施例中，通过有限差分法计算得到每个河段的水面线变化过程，为后续确定水库淹没风险提供基础。并且上述河段属于有淹没风险的区域，因此，本实施例缩小了模拟范围，节约了计算时间，提高了确定水库淹没风险的效率。
[0119]
根据本技术实施例的另一个方面，还提供了一种用于实施上述水库不同河段淹没风险确定方法的水库不同河段淹没风险确定装置。图2是据本技术实施例的一种可选的水库不同河段淹没风险确定装置的结构框图，如图2所示，该装置可以包括：
[0120]
获取模块201，用于获取水库的正常蓄水位、防洪限制水位、来流流量以及库区参数；
[0121]
第一得到模块202，用于根据正常蓄水位、防洪限制水位以及第一预设公式，得到警戒水位；
[0122]
第二得到模块203，用于根据预设水动力方程、正常蓄水位、警戒水位以及库区参数，得到当坝前水位为警戒水位时，库区每个位置对应的第一水位和当坝前水位为正常蓄水位时，库区每个位置对应的第二水位；
[0123]
建立模块204，用于基于正常蓄水位、警戒水位、第一水位以及第二水位，建立预设数量个预设长度的河段；
[0124]
第三得到模块205，用于根据来流流量、预设下泄流量、预设水动力方程以及库区参数，得到预设数量个河段的水面线变化过程；
[0125]
确定模块206，用于根据水面线变化过程，确定河段的淹没风险。
[0126]
需要说明的是，该实施例中的获取模块201可以用于执行上述步骤s101，该实施例中的第一得到模块202可以用于执行上述步骤s102，该实施例中的第二得到模块203可以用于执行上述步骤s103，该实施例中的建立模块204可以用于执行上述步骤s104，该实施例中的第三得到模块205可以用于执行上述步骤s105，该实施例中的确定模块206可以用于执行上述步骤s106。
[0127]
通过上述模块，先对库区的水动力条件进行分析，根据预设水动力方程、正常蓄水位、警戒水位以及库区参数，计算得到库区的第一水位和第二水位；再根据第一水位和第二水位，划分重点监测河段；最后，通过对应的预设水动力方程，在坝前水位接近正常蓄水位时启动模拟，针对性的获取河段的水面线变化过程。该方法直接针对历史性大洪水或者连续多场洪水过程下的库区淹没建立模型模拟，通过建立重点河段，缩小模拟范围，因此可以快速捕捉到高精度的水面线变化过程。解决了相关技术中存在没有对库区不同河段进行区分，导致模拟范围较大，判断库区淹没风险耗时过高的问题。
[0128]
作为一种可选实施例，该装置还包括：
[0129]
第四得到模块，用于根据预设比例，调整预设下泄流量，得到调整后的预设下泄流
量；
[0130]
第五得到模块，用于根据来流流量、调整后的预设下泄流量、预设水动力方程以及库区参数，得到河段的补充水面线变化过程；
[0131]
加入模块，用于将补充水面线变化过程加入水面线变化过程。
[0132]
作为一种可选实施例，建立模块包括：
[0133]
获取单元，用于获取库区断面数据；
[0134]
第一选出单元，用于根据正常蓄水位、警戒水位、第一水位以及第二水位，从库区中选出中间区域；
[0135]
第二选出单元，用于根据库区断面数据，在中间区域中选出目标区域；
[0136]
建立单元，用于在目标区域中建立预设数量个预设长度的河段。
[0137]
作为一种可选实施例，确定模块包括：
[0138]
确定单元，用于根据库区断面数据，确定目标区域的开始淹没水位；
[0139]
判断单元，用于判断在水面线变化过程中，是否存在大于开始淹没水位的水面线；
[0140]
标记单元，用于如果存在大于开始淹没水位的水面线，则河段存在淹没风险，并标记河段。
[0141]
作为一种可选实施例，第一选出单元包括：
[0142]
得到子模块，用于根据第一水位、第二水位以及第二预设公式，得到库区每个位置对应的水位变化值；
[0143]
确定子模块，用于根据正常蓄水位和警戒水位，确定临界值；
[0144]
合并子模块，用于将所有大于或等于临界值的水位变化值对应的位置进行合并，得到中间区域。
[0145]
作为一种可选实施例，第二得到模块包括：
[0146]
第一作为单元，用于将坝前水位为警戒水位作为第一边界条件；
[0147]
第一得到单元，用于基于第一边界条件和库区参数，利用有限差分方法求解预设水动力方程，得到当坝前水位为警戒水位时，库区每个位置对应的第一水位；
[0148]
第二作为单元，用于将坝前水位为正常蓄水位作为第二边界条件；
[0149]
第二得到单元，用于基于第二边界条件和库区参数，利用有限差分方法求解预设水动力方程，得到当坝前水位为警戒水位时，库区每个位置对应的第二水位。
[0150]
作为一种可选实施例，第三得到模块包括：
[0151]
确定单元，用于根据来流流量和预设下泄流量，确定第三边界条件；
[0152]
第三得到单元，用于基于第三边界条件和库区参数，利用有限差分方法求解预设水动力方程，得到河段的水面线变化过程。
[0153]
此处需要说明的是，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。
[0154]
根据本技术实施例的又一个方面，还提供了一种用于实施上述水库不同河段淹没风险确定方法的电子设备，该电子设备可以是服务器、终端、或者其组合。
[0155]
图3是根据本技术实施例的一种可选的电子设备的结构框图，如图3所示，包括处理器301、通信接口302、存储器303和通信总线304，其中，处理器301、通信接口302和存储器303通过通信总线304完成相互间的通信，其中，
[0156]
存储器303，用于存储计算机程序；
[0157]
处理器301，用于执行存储器303上所存放的计算机程序时，实现如下步骤：
[0158]
获取水库的正常蓄水位、防洪限制水位、来流流量以及库区参数；
[0159]
根据正常蓄水位、防洪限制水位以及第一预设公式，得到警戒水位；
[0160]
根据预设水动力方程、正常蓄水位、警戒水位以及库区参数，得到当坝前水位为警戒水位时，库区每个位置对应的第一水位和当坝前水位为正常蓄水位时，库区每个位置对应的第二水位；
[0161]
基于正常蓄水位、警戒水位、第一水位以及第二水位，建立预设数量个预设长度的河段；
[0162]
根据来流流量、预设下泄流量、预设水动力方程以及库区参数，得到预设数量个河段的水面线变化过程；
[0163]
根据水面线变化过程，确定河段的淹没风险。
[0164]
可选地，在本实施例中，上述的通信总线可以是pci(peripheral component interconnect，外设部件互连标准)总线、或eisa(extended industry standard architecture，扩展工业标准结构)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图3中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0165]
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
[0166]
存储器可以包括ram，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如，至少一个磁盘存储器。可选地，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
[0167]
作为一种示例，如图3所示，上述存储器303中可以但不限于包括上述水库不同河段淹没风险确定装置中的获取模块201、第一得到模块202、第二得到模块203、建立模块204、第三得到模块205、确定模块206。此外，还可以包括但不限于上述水库不同河段淹没风险确定装置中的其他模块单元，本示例中不再赘述。
[0168]
上述处理器可以是通用处理器，可以包含但不限于：cpu(central processing unit，中央处理器)、np(network processor，网络处理器)等；还可以是dsp(digital signal processing，数字信号处理器)、asic(application specific integrated circuit，专用集成电路)、fpga(field－programmable gate array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
[0169]
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
[0170]
本领域普通技术人员可以理解，图3所示的结构仅为示意，实施上述水库不同河段淹没风险确定方法的设备可以是终端设备，该终端设备可以是智能手机(如android手机、ios手机等)、平板电脑、掌上电脑以及移动互联网设备(mobile internet devices，mid)、pad等终端设备。图3其并不对上述电子设备的结构造成限定。例如，终端设备还可包括比图3中所示更多或者更少的组件(如网络接口、显示装置等)，或者具有与图3所示的不同的配置。
[0171]
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质
中，存储介质可以包括：闪存盘、rom、ram、磁盘或光盘等。
[0172]
根据本技术实施例的又一个方面，还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以用于存储执行水库不同河段淹没风险确定方法的程序代码。
[0173]
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于上述实施例所示的网络中的多个网络设备中的至少一个网络设备上。
[0174]
可选地，在本实施例中，存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
[0175]
获取水库的正常蓄水位、防洪限制水位、来流流量以及库区参数；
[0176]
根据正常蓄水位、防洪限制水位以及第一预设公式，得到警戒水位；
[0177]
根据预设水动力方程、正常蓄水位、警戒水位以及库区参数，得到当坝前水位为警戒水位时，库区每个位置对应的第一水位和当坝前水位为正常蓄水位时，库区每个位置对应的第二水位；
[0178]
基于正常蓄水位、警戒水位、第一水位以及第二水位，建立预设数量个预设长度的河段；
[0179]
根据来流流量、预设下泄流量、预设水动力方程以及库区参数，得到预设数量个河段的水面线变化过程；
[0180]
根据水面线变化过程，确定河段的淹没风险。
[0181]
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例中对此不再赘述。
[0182]
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：u盘、rom、ram、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0183]
在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0184]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种水库不同河段淹没风险确定方法，其特征在于，所述方法包括：获取水库的正常蓄水位、防洪限制水位、来流流量以及库区参数；根据所述正常蓄水位、所述防洪限制水位以及第一预设公式，得到警戒水位；根据预设水动力方程、所述正常蓄水位、所述警戒水位以及所述库区参数，得到当坝前水位为所述警戒水位时，库区每个位置对应的第一水位和当所述坝前水位为所述正常蓄水位时，所述库区每个位置对应的第二水位；基于所述正常蓄水位、所述警戒水位、所述第一水位以及所述第二水位，建立预设数量个预设长度的河段；根据所述来流流量、预设下泄流量、所述预设水动力方程以及所述库区参数，得到预设数量个所述河段的水面线变化过程；根据所述水面线变化过程，确定所述河段的淹没风险。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述水面线变化过程，确定所述河段的淹没风险之前，所述方法还包括：根据预设比例，调整所述预设下泄流量，得到调整后的预设下泄流量；根据所述来流流量、所述调整后的预设下泄流量、所述预设水动力方程以及所述库区参数，得到所述河段的补充水面线变化过程；将所述补充水面线变化过程加入所述水面线变化过程。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述正常蓄水位、所述警戒水位、所述第一水位以及所述第二水位，建立预设数量个预设长度的河段，包括：获取库区断面数据；根据所述正常蓄水位、所述警戒水位、所述第一水位以及所述第二水位，从所述库区中选出中间区域；根据所述库区断面数据，在所述中间区域中选出目标区域；在所述目标区域中建立预设数量个预设长度的所述河段。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述水面线变化过程，确定所述河段的淹没风险，包括：根据所述库区断面数据，确定所述目标区域的开始淹没水位；判断在所述水面线变化过程中，是否存在大于所述开始淹没水位的水面线；如果存在大于所述开始淹没水位的水面线，则所述河段存在淹没风险，并标记所述河段。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述正常蓄水位、所述警戒水位、所述第一水位以及所述第二水位，从所述库区中选出中间区域，包括：根据所述第一水位、所述第二水位以及第二预设公式，得到所述库区每个所述位置对应的水位变化值；根据所述正常蓄水位和所述警戒水位，确定临界值；将所有大于或等于所述临界值的所述水位变化值对应的所述位置进行合并，得到所述中间区域。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据预设水动力方程、所述正常蓄水位、所述警戒水位以及所述库区参数，得到当坝前水位为所述警戒水位时，库区每个位置对
应的第一水位和当所述坝前水位为所述正常蓄水位时，所述库区每个位置对应的第二水位，包括：将所述坝前水位为所述警戒水位作为第一边界条件；基于所述第一边界条件和所述库区参数，利用有限差分方法求解所述预设水动力方程，得到当坝前水位为所述警戒水位时，所述库区每个所述位置对应的所述第一水位；将所述坝前水位为所述正常蓄水位作为第二边界条件；基于所述第二边界条件和所述库区参数，利用有限差分方法求解所述预设水动力方程，得到当坝前水位为所述警戒水位时，所述库区每个所述位置对应的所述第二水位。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述来流流量、预设下泄流量、所述预设水动力方程以及所述库区参数，得到预设数量个所述河段的水面线变化过程，包括：根据所述来流流量和所述预设下泄流量，确定第三边界条件；基于所述第三边界条件和所述库区参数，利用有限差分方法求解所述预设水动力方程，得到所述河段的水面线变化过程。8.一种水库不同河段淹没风险确定装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取水库的正常蓄水位、防洪限制水位、来流流量以及库区参数；第一得到模块，用于根据所述正常蓄水位、所述防洪限制水位以及第一预设公式，得到警戒水位；第二得到模块，用于根据预设水动力方程、所述正常蓄水位、所述警戒水位以及所述库区参数，得到当坝前水位为所述警戒水位时，库区每个位置对应的第一水位和当所述坝前水位为所述正常蓄水位时，所述库区每个位置对应的第二水位；建立模块，用于基于所述正常蓄水位、所述警戒水位、所述第一水位以及所述第二水位，建立预设数量个预设长度的河段；第三得到模块，用于根据所述来流流量、预设下泄流量、所述预设水动力方程以及所述库区参数，得到预设数量个所述河段的水面线变化过程；确定模块，用于根据所述水面线变化过程，确定所述河段的淹没风险。9.一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口和所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信，其特征在于，所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于通过运行所述存储器上所存储的所述计算机程序来执行权利要求1至7中任一项中所述的方法步骤。10.一种计算机可读的存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项中所述的方法步骤。

技术总结
本申请提供了一种水库不同河段淹没风险确定方法、装置及电子设备，其中，该方法包括：获取水库的正常蓄水位、防洪限制水位、来流流量以及库区参数；根据正常蓄水位、防洪限制水位以及第一预设公式，得到警戒水位；根据预设水动力方程、正常蓄水位、警戒水位以及库区参数，得到当坝前水位分别为警戒水位和正常蓄水位时，库区对应的第一水位和第二水位；基于正常蓄水位、警戒水位、第一水位以及第二水位，建立多个预设长度的河段；根据来流流量、预设下泄流量、预设水动力方程以及库区参数，得到河段的水面线变化过程并确定河段的淹没风险。解决了相关技术中存在没有对库区不同河段进行区分，导致模拟范围较大，判断库区淹没风险耗时过高的问题。时过高的问题。时过高的问题。


技术研发人员：刘肖廷 戴会超 刘志武 王超 蒋定国 梁犁丽 翟俨伟
受保护的技术使用者：中国长江三峡集团有限公司
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/7/12