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龙图腾网获悉中国长江电力股份有限公司申请的专利基于水文水动力耦合模型的平原河网水位流量预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117610357B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311586767.2，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权基于水文水动力耦合模型的平原河网水位流量预测方法是由曾志强;鲍正风;曹辉;张海荣;吴碧琼;杨旭;史晓薇;任玉峰;刘新波;朱韶楠设计研发完成，并于2023-11-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于水文水动力耦合模型的平原河网水位流量预测方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种基于水文水动力耦合模型的平原河网水位流量预测方法，包括：S1、获取流域气象水文数据、流域特征数据、水文模型和水动力模型参数数据、平原河网基础数据，并对上述数据进行预处理，生成满足水文水动力耦合模型要求的输入文件；S2、利用气象水文数据、流域特征数据、水文模型参数数据驱动水文模型，获取水文预报结果；S3、根据不同工况设置水动力模型边界，并将水文模型计算结果输入到水动力模型中，完成水文水动力模型的耦合；S4、求解水文水动力耦合模型，进行平原河网水位流量预测；本发明具有精度高、可靠性强、适应性强等优点，可应用于洪水预报预警、水资源利用和管理。

本发明授权基于水文水动力耦合模型的平原河网水位流量预测方法在权利要求书中公布了：1.一种基于水文水动力耦合模型的平原河网水位流量预测方法，其特征在于：它包括如下步骤： S1、获取流域气象水文数据、流域特征数据、水文模型和水动力模型参数数据、平原河网基础数据，并对上述数据进行预处理，生成满足水文水动力耦合模型要求的输入文件； S2、利用气象水文数据、流域特征数据、水文模型参数数据驱动水文模型，获取水文预报结果； S3、根据不同工况设置水动力模型边界，并将水文模型计算结果输入到水动力模型中，完成水文水动力模型的耦合； S4、求解水文水动力耦合模型，进行平原河网水位流量预测； 所述步骤S3包括以下步骤： S31、根据不同工况设置水动力模型边界，具体为：为平原河网水位流量预测过程中遇到的不同工况分别进行水动力模型边界设置； 平原河网水位流量预测常见的四种工况和不同工况的水动力模型边界设置方式具体如下： 工况1：集中入流和出流，具体为：平原河网某河段有水流入和流出；工况1的水动力模型边界设置方式具体为：流入和流出的流量时间序列和可通过人工设置或者通过S2中的水文模型计算获取，提供给水动力模型的是一组流量时间序列值；其中，； 工况2：河道连接蓄水池，具体为：河段的某处有类似于蓄水池的区域与河段连接；工况2的水动力模型边界设置方式具体为：流入蓄水池的流量时间序列通过人工设置，提供给水动力模型的是一组流量时间序列值；其中，； 工况3：河道堰闸控制，具体为：平原河网中有堰闸对河道的水量或者水位进行控制；工况3的水动力模型边界设置方式具体为：设置闸门开启开度、单个闸门的净宽、堰闸闸孔孔数、闸门垂直收缩系数、闸孔自由出流流量系数、闸门淹没系数； 工况4：河道突然变宽，具体为：平原河网中的河道断面突然变宽；该种工况不需要进行人工设置，求解水文水动力耦合模型时会自动判别和处理该工况； S32、将水文模型计算结果输入到水动力模型中，具体为：将水文模型计算得到流量时间序列作为求解水动力模型方程的已知条件；其中，水动力模型方程如下： 式中，为流量，为水位，为断面面积，为水深，为河底比降，为摩阻比降，为断面平均流速； 水动力学模型方程采用有限差分法来求解，具体为：将水动力学模型方程采用Preissmann隐式格式进行离散，将原本为偏微分方程的水动力学模型方程转化成常系数线性方程组进行求解；转化后断面和断面在时刻关于水位和流量的线性方程组公式为： 式中，，，，，，为河段在时刻的方程系数，各系数分别通过下列公式计算得到： 式中，为断面在时刻的流量；为断面在时刻的水位；为河段在时刻的水面平均河宽；为河段的河段长；为权重系数；为河段的平均流量；为动量校正系数；为谢才系数；时刻各断面的水位和流量值是已知的，因此可通过公式（3）至（8）求得时刻的各方程系数，，，，，； S33、完成水文和水动力模型的耦合，具体为：平原河网在时刻的水位和流量方程公式为： 公式（9）所示的方程包含12个未知数，但只有10个方程式，因此该方程无法求解，添加如下两个方程式后方程组即可满足求解要求： 式中，表示时刻断面1的流量，表示时刻断面6的水位； 为了能够求解公式（9）所示的方程组，还需要考虑各种工况； 平原河网中还包括集中入流、集中出流、河道连接蓄水池、河道突然变宽这几种工况，各工况的计算公式如下： 集中出流： 河道连接蓄水池： 堰闸过流： 如果堰闸关闭，则： （14） 如果堰闸打开，则： 式中，为闸门开启高度；为单个闸门的净宽；为闸孔孔数；为闸前水头；为垂直收缩系数；为闸孔自由出流的流量系数；为淹没系数； 河道突然变宽： 集中入流： 将公式（12）-（17）加入公式（9）中，即得到水文模型和水动力模型的耦合模型方程组。

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