(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 202211056798.2 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 广西大学 地址 530004 广西壮 族自治区南宁市西乡 塘区大学东路10 0号 (72)发明人 莫崇勋　赖树峰　雷兴碧　包蒙香　 宋轩　杨云川　麻荣永　杨绿峰　 孙桂凯　 (74)专利代理 机构 重庆聚为捷知识产权代理事 务所(普通 合伙) 50297 专利代理师 李闯 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/08(2012.01) (54)发明名称 基于HEC-HMS水文模型仿真的漫坝风险度计 算系统 (57)摘要 本发明属于水库漫坝风险预测技术领域， 具 体涉及基于HEC ‑HMS水文模型仿真的漫坝风险度 计算系统， 该风险度计算系统包括数据读取模 块、 数据提取模块、 数值仿真模块、 随机抽样模 块、 计算模块、 统计模块、 风险度评估模块以及中 央控制单元。 该计算系统能够基于水库的起调水 位、 水库水面上的风壅高度和波浪爬高数据进行 综合性的运算， 从而便可得到更为真实漫坝风险 率， 使得水库周边或者下游的居民能够及时的进 行撤离， 保障其生命财产安全最小化的损失， 同 时结合漫坝危险度赋值模型的作用准确得出漫 坝危险度等级， 使得人们能够根据不同的报警信 息及时的作出相应的应对 方案， 以此来避免后续 漫坝水量对 居民的生命财产安全造成损害。 权利要求书3页 说明书9页 附图1页 CN 115329596 A 2022.11.11 CN 115329596 A 1.基于HEC ‑HMS水文模型仿真的漫坝风险度计算系统， 其特征在于： 包括数据读取模 块、 数据提取模块、 数值仿真模块、 随机抽样模块、 统计模块、 计算模块、 风险度评估模块以 及中央控制单 元； 所述数据读取模块用于读取影响水库漫坝的特征信息， 其中， 所述特征信息包括多个 影响水库漫坝的要素信息； 所述数据提取模块用于从所述要素信息中提取第一变量信息和第二变量信息； 所述数值仿真模块用于将所述第一变量信息代入HEC ‑HMS水文模型中， 以数值仿真的 形势进行 数据插补， 形成无缺失的第一变量信息； 所述随机抽样模块用于根据所述第一变量信息随机抽取多组影响水库漫坝风险率的 第一样本信息； 所述统计模块用于读取多组所述第 一样本信 息并代入统计模型中， 得到满足统计模型 的第二样本信息； 所述计算模块用于将所述第 二样本信 息和第二变量信 息代入漫坝风险度运算模型中， 得到水库的漫坝风险率； 所述风险度评估模块用于将所述漫坝风险率代入所述漫坝危险度 赋值模型， 得到漫坝 危险度； 所述中央控制单元用于连接数据读取模块、 数据提取模块、 随机抽样模块、 计算模块、 统计模块和风险度评估 模块。 2.根据权利 要求1所述的基于HEC ‑HMS水文模型仿真的漫坝风险度计算系统， 其特征在 于： 所述第一变量信息为影响水库漫坝的环境信息， 包括风壅高度和波浪爬高， 所述第二变 量信息为影响水库漫坝的基准 性信息， 包括水库起调水位信息 。 3.根据权利 要求1所述的基于HEC ‑HMS水文模型仿真的漫坝风险度计算系统， 其特征在 于： 所述随机抽样模块根据所述第一变量信息随机抽取多组影响水库漫坝风险率的第一样 本信息的步骤如下： 确定取样周期， 设置为(q1,q2)， 其中q1为起始时间点， q2为结束时间点； 抽取风壅高度随机数的函数为： 其中， Xi表示风壅 高度随机数， 表示风壅高度的均值， σx表示风壅高度的均方差， ui表示区间(q1,q2)内风壅 高度的均匀分布数； 获取水库水面上的风速信息， 并依据其计算出风壅高度的均值 和均方差σx， 其中， 式中， K表示综合摩阻系数， 表示水库水面上有效风速的 均值， σW表示水库水面上有效风速的均方差， D表示水库吹程， g为重力加速度， H表示水库水 域的平均水深； 抽取波浪爬高随机数的函 数为： 其中， Yi表示波浪爬高随机数， vi表 示区间(q1,q2)内波浪爬高的均匀 分布数， v表示分布参数， 具体为 表示波浪爬高的均值， θx表示波浪爬高的均方差；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115329596 A 2获取水库水面上的风速信息， 根据风速信息并代入至公式 和 式中， KΔ表示斜坡糙率渗透性系数， KW表示经验系数， 表示波浪高度的均值， 表示波浪的平均波长， m表示 斜坡的坡度系数； 提取所述风壅高度随机数和波浪爬高随机数， 确定为第一样本信息 。 4.根据权利 要求3所述的基于HEC ‑HMS水文模型仿真的漫坝风险度计算系统， 其特征在 于： 以所述统计模型构建功能函数， 将所述第一样本信息代入至所述功能函数中； 其中， 所述功能函数的标准公式为Gj+Xi+Yi≥D， 式中， Gj表示起调水位高度， D表示坝顶 高度； 确定所述风壅高度随机数和波浪爬高随机数的样本总数量均为i， 其中， i为大于零的 正整数； 将风壅高度随机数和波浪爬 高随机数按由高至低的位 次排列成多组位 次数据， 将位 次 数据按由高至低的位次代入至功能函数中； 若代入的位次数据满足功能函数， 则按位次继续向功能函数中代入下一组数据； 若代入的位次数据不满足功能函数， 则停止向功能函数中继续代入位次数据； 提取所有满足功能函数的位次数据， 确定为第二样本信息 。 5.根据权利 要求4所述的基于HEC ‑HMS水文模型仿真的漫坝风险度计算系统， 其特征在 于： 根据所述风险度运算模型构建漫坝风险率函数， 将第二样本信息和第二变量信息代入 至漫坝风险率 函数中， 得到 式中， P表示漫坝风险 率， n表示满足功能函数的位次数据， 且n＜i。 6.根据权利 要求5所述的基于HEC ‑HMS水文模型仿真的漫坝风险度计算系统， 其特征在 于： 所述起调水位的高度基于水库坝高进行抽样， 具体为： 获取水库坝顶 的高度为h， 并将水库坝高的三分之二处标记为能够引起水库漫坝的基 准线； 依据水库坝高的三分之二处开始至坝顶高度进行 取值， 则取值范围被确定为 确定所述第二特征信息的样本数之后， 在区间 分出均分出等量的起调水位高度 Gj。 7.根据权利 要求5所述的基于HEC ‑HMS水文模型仿真的漫坝风险度计算系统， 其特征在权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115329596 A 3