一种风暴潮增水漫堤预警方法、系统、装置和存储介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115840975A(43)申请公布日2023.03.24(21)申请号202211423499.8G06F111/10(2020.01)(22)申请日2022.11.15G06F113/08(2020.01)(71)申请人广东省水利水电科学研究院地址510635广东省广州市天河区天寿路116广东水利大厦B座(72)发明人黄本胜罗志发谭超刘达徐小飞李富春郭磊肖洵郑海健(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205专利代理师叶恩华(51)Int.Cl.G06F30/13(2020.01)G06F30/23(2020.01)G06F17/11(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图7页(54)发明名称一种风暴潮增水漫堤预警方法、系统、装置和存储介质(57)摘要本发明公开了一种风暴潮增水漫堤预警方法、系统、装置和存储介质，可广泛应用于气象和水文预警技术领域。风暴潮增水漫堤预警方法包括以下步骤：获取实时水位数据和实时波高数据；构建三维风暴潮数学模型；获取台风风场信息、上游流量边界信息和外海潮位边界信息；基于所述三维风暴潮数学模型，得到风暴潮水位预测数据；获取波浪爬高计算公式和越浪量计算公式；计算目标波浪爬高数据和目标越浪量数据；根据所述目标波浪爬高数据和目标越浪量数据与堤顶高程的比较关系进行漫堤预警。本申请实施例通过波浪爬高、越浪量公式计算波浪爬高及越浪量，结合风暴潮水位预测数据，更能反映海堤实际的波浪爬高及越浪情况，从而提高风暴潮漫堤预警的精准度。CN115840975ACN115840975A权利要求书1/2页1.一种风暴潮增水漫堤预警方法，其特征在于，包括以下步骤：获取海堤堤前的实时水位数据和实时波高数据；根据河口与网河区的岸线信息和地形数据构建河口与网河区的三维风暴潮数学模型；获取台风风场信息、上游流量边界信息和外海潮位边界信息；将所述台风风场信息、所述上游流量边界信息和所述外海潮位边界信息输入所述三维风暴潮数学模型，得到风暴潮水位预测数据；获取波浪爬高计算公式和越浪量计算公式；根据所述风暴潮水位预测数据、所述实时水位数据和所述实时波高数据，采用所述波浪爬高计算公式和所述越浪量计算公式计算得到目标波浪爬高数据和目标越浪量数据；根据所述目标波浪爬高数据和目标越浪量数据与当前海堤的堤顶高程的比较关系进行漫堤预警。2.根据权利要求1所述的一种风暴潮增水漫堤预警方法，其特征在于，所述获取波浪爬高计算公式和越浪量计算公式，包括：获取不同组合的历史水位数据和历史波高数据；将所述不同组合的历史水位数据和历史波高数据输入海堤断面物理模型，得到波浪爬高计算公式和越浪量计算公式。3.根据权利要求1所述的一种风暴潮增水漫堤预警方法，其特征在于，所述波浪爬高计算公式包括水平滩地碎石坡面的波浪爬高计算公式、水平滩地植物坡面的波浪爬高计算公式、斜坡滩地碎石坡面的波浪爬高计算公式、斜坡滩地植物坡面的波浪爬高计算公式；其中，水平滩地碎石坡面的波浪爬高计算公式如下：P＝1.74*X‑1.67；水平滩地植物坡面的波浪爬高计算公式如下：P＝1.42*X‑2.8；斜坡滩地碎石坡面的波浪爬高计算公式如下：P＝3.84*X‑3.94；斜坡滩地植物坡面的波浪爬高计算公式如下：P＝2.18*X‑3.57；P表示破浪爬高，X表示堤前波高。4.根据权利要求1所述的一种风暴潮增水漫堤预警方法，其特征在于，所述越浪量计算公式包括水平滩地碎石坡面越浪量计算公式、水平滩地植物坡面越浪量计算公式、斜坡滩地碎石坡面越浪量计算公式，斜坡滩地植物坡面越浪量计算公式；其中，水平滩地碎石坡面越浪量计算公式如下：Y＝0.048*X+0.45；水平滩地植物坡面越浪量计算公式如下：Y＝0.048*X+0.45；斜坡滩地碎石坡面越浪量计算公式如下：Y＝0.048*X+0.45；斜坡滩地植物坡面越浪量计算公式如下：Y＝0.048*X+0.45；2CN115840975A权利要求书2/2页Y表示越浪量，X表示堤前波高。5.根据权利要求1所述的一种风暴潮增水漫堤预警方法，其特征在于，所述三维风暴潮数学模型包括无结构网格，所述无结构网格的垂向采用Sigma网格坐标。6.根据权利要求5所述的一种风暴潮增水漫堤预警方法，其特征在于，在所述根据河口与网河区的岸线信息和地形数据构建河口与网河区的三维风暴潮数学模型这一步骤后，所述方法还包括以下步骤：获取历史水位数据；通过所述历史水位数据对所述三维风暴潮数学模型进行率定验证。7.根据权利要求1所述的一种风暴潮增水漫堤预警方法，其特征在于，所述根据所述目标波浪爬高数据和目标越浪量数据与当前海堤的堤顶高程的比较关系进行漫堤预警，包括：当所述目标波浪爬高数据大于等于第一阈值，生成第一预警信号；当