一种集中渗漏通道高程的预测方法及装置与流程

1.本技术涉及水利水电工程技术领域，具体而言，涉及一种集中渗漏通道高程的预测方法及装置。


背景技术：

2.水库等水利设施发生渗漏会导致水位无法达到设计的正常蓄水位，影响水利设施功能的发挥，降低水利工程的效益，情况严重的渗漏问题可能导致水利设施报废。
3.目前，主要通过物理勘探(如勘测钻孔)方法对渗漏通道的高程进行预测。然而，通过现有技术勘测渗漏通道的高程时效率慢、成本高。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种集中渗漏通道高程的预测方法及装置，可以提高渗透通道高程的探测效率，并降低探测成本。
5.为实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：
6.第一方面，本技术实施例提供了一种集中渗漏通道高程的预测方法，所述方法包括：
7.获取目标水利设施在多个观测时间的观测值，所述观测值包括：目标水利设施的水位面高程以及集中渗漏出口处的渗漏流量；
8.根据各所述观测时间的观测值，使用最小二乘法拟合得到预测参数；
9.根据所述预测参数以及预先构建的预测函数，预测得到所述目标水利设施的集中渗漏通道高程，其中，所述预测函数中的自变量为所述观测值中的集中渗漏出口处的渗漏流量，因变量为目标水利设施的水位面高程，且函数系数的值为所述预测参数，所述函数系数至少包括：常数项系数以及一次项系数。
10.可选地，所述根据所述预测参数以及预先构建的预测函数，预测得到所述目标水利设施的集中渗漏通道高程之前，所述方法还包括：
11.根据基准面的总机械能与水位面的总机械能之间的对应关系以及预设的所述集中渗漏通道的横截面的面积，确定函数类型，所述基准面用于表征预设的集中渗漏通道的高程平面，所述水位面用于表征目标水利设施的高程平面；
12.构建属于所述函数类型、且自变量为所述观测值中的集中渗漏出口处的渗漏流量、因变量为目标水利设施的水位面高程的所述预测函数；
13.相应地，所述根据各所述观测时间的观测值，使用最小二乘法拟合得到预测参数，包括：
14.根据各所述观测时间的观测值，使用最小二乘法拟合得到所述预测函数中的二次项系数的值、一次项系数的值以及常数项系数的值。
15.可选地，所述根据各所述观测时间的观测值，使用最小二乘法拟合得到所述预测函数中的二次项系数的值、一次项系数的值以及常数项系数的值，包括：
16.获取各所述观测时间的地下渗雨量；
17.根据各所述观测时间的地下渗雨量对各所述观测时间的渗漏出口处的渗漏流量进行修正，得到各所述观测时间的修正后的集中渗漏出口处的渗漏流量；
18.对各所述观测时间的目标水利设施的水位面高程以及修正后的集中渗漏出口处的渗漏流量，使用最小二乘法拟合得到所述预测函数中的二次项系数的值、一次项系数的值以及常数项系数的值。
19.可选地，所述根据基准面的总机械能与水位面的总机械能之间的对应关系以及预设的所述集中渗漏通道的横截面的面积，确定函数类型，包括：
20.根据基准面的总机械能与水位面的总机械能之间的对应关系，得到所述集中渗漏通道的水流流速函数关系；
21.根据所述集中渗漏通道的水流流速函数关系以及预设的所述集中渗漏通道的横截面的面积，确定所述函数类型。
22.可选地，所述根据所述集中渗漏通道的水流流速函数关系以及预设的所述集中渗漏通道的横截面的面积，确定所述函数类型，包括：
23.根据所述集中渗漏通道的水流流速函数关系、预设的所述集中渗漏通道的横截面的面积以及预设的流量函数，得到所述集中渗漏通道的渗漏流量对应的第一映射关系；
24.根据所述第一映射关系，确定所述函数类型。
25.可选地，所述根据所述预测参数以及预先构建的预测函数，预测得到所述目标水利设施的集中渗漏通道高程，包括：
26.将所述预测函数中的常数项系数的值作为所述目标水利设施的集中渗漏通道高程。
27.可选地，所述根据所述预测参数以及预先构建的预测函数，预测得到所述目标水利设施的集中渗漏通道高程，包括：
28.获取使用最小二乘法拟合过程中得到的多个中间常数项系数的值；
29.根据多个中间常数项系数的值，确定所述常数项系数对应的标准差；
30.将所述常数项系数的值减去所述标准差，得到所述目标水利设施的集中渗漏通道高程。
31.第二方面，本技术实施例还提供了一种集中渗漏通道高程的预测装置，所述装置包括：
32.获取模块，用于获取目标水利设施在多个观测时间的观测值，所述观测值包括：目标水利设施的水位面高程以及集中渗漏出口处的渗漏流量；
33.拟合模块，用于根据各所述观测时间的观测值，使用最小二乘法拟合得到预测参数；
34.预测模块，用于根据所述预测参数以及预先构建的预测函数，预测得到所述目标水利设施的集中渗漏通道高程，其中，所述预测函数中的自变量为所述观测值中的集中渗漏出口处的渗漏流量，因变量为目标水利设施的水位面高程，且函数系数的值为所述预测参数，所述函数系数至少包括：常数项系数以及一次项系数。
35.可选地，所述装置还包括：确定模块；
36.所述确定模块，还用于根据基准面的总机械能与水位面的总机械能之间的对应关
系以及预设的所述集中渗漏通道的横截面的面积，确定函数类型，所述基准面用于表征预设的集中渗漏通道的高程平面，所述水位面用于表征目标水利设施的高程平面；构建属于所述函数类型、且自变量为所述观测值中的集中渗漏出口处的渗漏流量、因变量为目标水利设施的水位面高程的所述预测函数；
37.相应地，所述拟合模块，具体用于根据各所述观测时间的观测值，使用最小二乘法拟合得到所述预测函数中的二次项系数的值、一次项系数的值以及常数项系数的值。
38.可选地，所述拟合模块，还具体用于获取各所述观测时间的地下渗雨量；根据各所述观测时间的地下渗雨量对各所述观测时间的渗漏出口处的渗漏流量进行修正，得到各所述观测时间的修正后的集中渗漏出口处的渗漏流量；对各所述观测时间的目标水利设施的水位面高程以及修正后的集中渗漏出口处的渗漏流量，使用最小二乘法拟合得到所述预测函数中的二次项系数的值、一次项系数的值以及常数项系数的值。
39.可选地，所述拟合模块，还具体用于根据基准面的总机械能与水位面的总机械能之间的对应关系，确定所述集中渗漏通道的水流流速函数关系；根据所述集中渗漏通道的水流流速函数关系以及预设的所述集中渗漏通道的横截面的面积，确定所述函数类型。
40.可选地，所述拟合模块，具体用于根据所述集中渗漏通道的水流流速函数关系、预设的所述集中渗漏通道的横截面的面积以及预设的流量函数，得到所述集中渗漏通道的渗漏流量对应的第一映射关系；根据所述第一映射关系，确定所述函数类型。
41.可选地，所述预测模块，具体用于将所述预测函数中的常数项系数的值作为所述目标水利设施的集中渗漏通道高程。
42.可选地，所述预测模块，还具体用于获取使用最小二乘法拟合过程中得到的多个中间常数项系数的值；根据多个中间常数项系数的值，确定所述常数项系数对应的标准差；将所述常数项系数的值减去所述标准差，得到所述目标水利设施的集中渗漏通道高程。
43.第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行上述第一方面的所述集中渗漏通道高程的预测方法的步骤。
44.第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面的所述集中渗漏通道高程的预测方法的步骤。
45.本技术的有益效果是：
46.本技术实施例提供一种集中渗漏通道高程的预测方法及装置，该方法包括：获取目标水利设施在多个观测时间的观测值，所述观测值包括：目标水利设施的水位面高程以及集中渗漏出口处的渗漏流量；根据各观测时间的观测值，使用最小二乘法拟合得到预测参数；根据预测参数以及预先构建的预测函数，预测得到目标水利设施的集中渗漏通道高程，其中，预测函数中的自变量为观测值中的集中渗漏出口处的渗漏流量，因变量为目标水利设施的水位面高程，且函数系数的值为预测参数，函数系数至少包括：常数项系数以及一次项系数。
47.采用本技术实施例提供的集中渗漏通道高程的预测方法，在自动获取到多个观测时间的目标水利设施的水位面高程和集中渗漏出口处的渗漏流量后，可利用最小二乘法自
动拟合得到的预测参数建立目标水利设施的水位面高程与集中渗漏出口处的渗漏流量最优的映射关系，该映射关系可以通过预测函数进行表示，预测函数中的函数系数为预测参数。基于此，可在目标水利设施的集中渗漏通道高程与目标水利设施的水位面高程相等时，即预测函数中的自变量(观测值中的集中渗漏出口处的渗漏流量)为0的情况，利用该映射关系自动预测出目标水利设施的集中渗漏通道高程。可以看出，在快速预测出目标水利设施的集中渗漏通道高程的前提下，进而可提高渗透通道高程的探测效率，并降低探测成本。
附图说明
48.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。
49.图1为本技术实施例提供一种水库模型的示意图；
50.图2为本技术实施例提供的一种集中渗漏通道高程的预测方法的流程示意图；
51.图3为本技术实施例提供的另一种集中渗漏通道高程的预测方法的流程示意图；
52.图4为本技术实施例提供的又一种集中渗漏通道高程的预测方法的流程示意图；
53.图5为本技术实施例提供的再一种集中渗漏通道高程的预测方法的流程示意图；
54.图6为本技术实施例提供的一种二次拟合曲线的示意图；
55.图7为本技术实施例提供的一种集中渗漏通道高程的预测装置的结构示意图；
56.图8为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
57.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
58.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
59.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
60.在对本技术实施例进行详细解释之前，首先对本技术的应用场景予以介绍。该应用场景具体可以为对目标水利设施的渗透通道的高程进行预测的场景，其中，目标水利设施具体可为水电站、水库等，需要说明的是，本技术不对其进行限定。
61.本技术以水库为例进行说明，图1为本技术实施例提供一种水库模型的示意图，如图1所示，水库10设置在山体11旁，山体11中还设置有防渗帷幕12，防渗帷幕12用于阻挡水库10中的水发生渗透。但是由于环境的复杂性，防渗帷幕12某个位置处可能会发生渗透，从而使水库10中的水从集中渗漏通道13所在的位置处流出，导致水库10中的水位无法达到设
计正常蓄水位，影响水库设计功能发挥，降低水利工程的效益，情况严重的渗漏问题可能会导致水库报废，突发的溃坝更会危害下游居民、工农业生产设施安全。由于集中渗透通道13位于地下，属于隐蔽工程，渗漏发生后，渗漏通道的平面位置、竖向埋深、通道形态、规模等空间信息不清楚，造成了渗漏探测与处理的盲目性。
62.一些水库发生渗漏后，现有技术通常采用勘探钻孔的方式确定集中渗漏通道的高程，在集中渗漏通道探测过程中进行勘探钻孔布置时，可能造成勘探钻孔设计深度过大，钻孔深度可能会远低于集中渗漏通道的实际所处的竖向高程，由此造成钻探浪费、工期延长，加大渗漏探测进度及成本，时间成本及经济代价极大。
63.基于此，本技术利用下述示例的方式对集中渗漏通道的竖向埋深，即高程进行预测。具体的，可首先获取图1中的集中渗漏出口14处的渗漏流量(qi)以及同一时段对应的水库10的水位面高程(如图1中水位面1-1)，然后使用最小二乘法拟合得到预先构建的预测函数中的各项系数的值，如一次项系数的值和常数项系数的值，进而在节省资源的前提下，可快速确定出集中渗透通道的高程，有利于指导后续的集中渗漏通道探测和处理工作。
64.示例性的，图1中的集中渗漏出口14处的渗漏流量(qi)可通过流量监测仪15进行采集。
65.如下结合附图对本技术提到的集中渗漏通道高程的预测方法进行示例说明。图2为本技术实施例提供的一种集中渗漏通道高程的预测方法的流程示意图。如图2所示，该方法可包括：
66.s201、获取目标水利设施在多个观测时间的观测值。
67.其中，观测值包括：目标水利设施的水位面高程以及集中渗漏出口处的渗漏流量。
68.一种示例性的，在工作人员确定出图1中的水库10(目标水利设施)发生渗漏时，从而可知集中渗漏出口的位置，在集中渗漏出口处设置流量监测仪，如量水堰计。另一种示例性的，可预先在多个图1中山体的多个位置上设置水流量监测仪，根据各位置上设置的水流量监测仪采集到的渗漏流量确定图1中的水库10(目标水利设施)是否发生渗漏，若根据目标位置对应的渗透流量确定出目标水利设施发生渗透，那么可将目标位置作为集中渗漏出口。
69.在已知集中渗漏出口的位置后，可在多个同一观测时间内收集多个观测值，每个观测值中均包括目标水利设施的水位面高程以及集中渗漏出口处的渗漏流量，可以键值对的存储方式存储观测时间以及目标水利设施的水位面高程和集中渗漏出口处的渗漏流量，其中，将观测时间作为键，将目标水利设施的水位面高程和集中渗漏出口处的渗漏流量作为值。在收集到满足预设数量的观测值时，可从存储器中获取目标水利设施在多个观测时间的观测值。
70.s202、根据各观测时间的观测值，使用最小二乘法拟合得到预测参数。
71.s203、根据预测参数以及预先构建的预测函数，预测得到目标水利设施的集中渗漏通道高程。
72.其中，预测函数中的自变量为观测值中的集中渗漏出口处的渗漏流量，因变量为目标水利设施的水位面高程，且函数系数的值为预测参数，函数系数至少包括：常数项系数以及一次项系数。
73.可以理解的是，可基于预先构建的预测函数对各观测时间对应的目标水利设施的
水位面高程(hi)和集中渗漏出口处的渗漏流量(qi)进行最小二乘法拟合，得到预测函数中函数系数的值，即函数系数中至少包括的常数项系数的值和一次项系数的值，若预测函数中函数系数包括二次项系数，那么还可得到二次项系数的值。
74.示例性的，各观测时间的观测值相当于平面上的多个点，平面上的横坐标(自变量)即为观测值中的集中渗漏出口处的渗漏流量、纵坐标(因变量)即为目标水利设施的水位面高程，利用最小二乘法对平面上的多个点进行拟合，在拟合得到的水位面高程与实际水位面高程之间的误差的平方和为最小时，即可将预测参数作为预测函数中函数系数的值。
75.可以看出，此处建立了集中渗漏出口处的渗漏流量与目标水利设施的水位面高程之间的映射关系，基于该映射关系，就可预测得到目标水利设施的集中渗漏通道高程(h)。可以理解的是，在集中渗漏出口处的渗漏流量为0时，目标水利设施的水位与渗漏通道在一个平面上，即目标水利设施的水位面高程与集中渗漏通道高程相等时，集中渗漏出口处的渗漏流量为0。基于此，可将预测函数中的自变量设置为0，则对应的因变量的值即为目标水利设施的集中渗漏通道高程。
76.综上所述，本技术提供的集中渗漏通道高程的预测方法中，在自动获取到多个观测时间的目标水利设施的水位面高程和集中渗漏出口处的渗漏流量后，可利用最小二乘法自动拟合得到的预测参数建立目标水利设施的水位面高程与集中渗漏出口处的渗漏流量最优的映射关系，该映射关系可以通过预测函数进行表示，预测函数中的函数系数为预测参数。基于此，可在目标水利设施的集中渗漏通道高程与目标水利设施的水位面高程相等时，即预测函数中的自变量(观测值中的集中渗漏出口处的渗漏流量)为0的情况，利用该映射关系自动预测出目标水利设施的集中渗漏通道高程。
77.可以看出，在快速预测出目标水利设施的集中渗漏通道高程的前提下，进而可提高渗透通道高程的探测效率，并降低探测成本。
78.同时，由于目标水利设施的水位面高程和集中渗漏出口处的渗漏流量可表征目标水利设施漏水的真实情况，并且采用多个观测时间的目标水利设施的水位面高程和集中渗漏出口处的渗漏流量对目标水利设施的集中渗漏通道高程进行预测，这样在提高集中渗漏通道高程精确度的前提下，进而提高后期对集中渗漏通道的探测精度。
79.图3为本技术实施例提供的另一种集中渗漏通道高程的预测方法的流程示意图。可选地，如图3所示，上述根据预测参数以及预先构建的预测函数，预测得到目标水利设施的集中渗漏通道高程之前，该方法还可包括：
80.s301、根据基准面的总机械能与水位面的总机械能之间的对应关系以及预设的集中渗漏通道的横截面的面积，确定函数类型。
81.其中，基准面用于表征预设的集中渗漏通道的高程平面，水位面用于表征目标水利设施的高程平面。结合图1进行说明，基准面相当于图1中的基准面0-0，水位面相当于图1中的水位面1-1。
82.假设目标水利设施的渗漏过程为连续介质的连续流动，遵循能量守恒定律，即动能和势能之和恒定不变，以集中渗漏通道的高程平面为基准面可得到基准面的总机械能与水位面的总机械能之间的对应关系：
[0083][0084]
其中，z1代表单位重量流体以基准面0-0起算至水位面1-1所具有的位置势能，z1＝hi-h；p/(ρg)代表单位重量流体在大气压强作用下具有的压强势能，ρ代表流体密度，g代表重力加速度；v2/ρg代表单位重量流体的动能；h
w1-2
表示单位重量流体从水位面1-1至基准面0-0渗流过程中的水头损失。大气压强在基准面0-0和水位面1-1的变化不大，可认为p1＝p2；相对于基准面0-0，z2＝0。与水库渗漏通道的过水面积相比，，水库水面面积要大得很大，相对于渗漏水在基准面0-0位置集中渗漏通道内流速，可视渗漏引起的水库水位面下降速度v1＝0。
[0085]
基于此，可首先根据基准面的总机械能与水位面的总机械能之间的对应关系，得到集中渗漏通道的水流流速函数关系：
[0086][0087]
然后再根据集中渗漏通道的水流流速函数关系以及预设的集中渗漏通道的横截面的面积，确定函数类型。可选地，根据集中渗漏通道的水流流速函数关系、集中渗漏通道的横截面的面积以及预设的流量函数，得到集中渗漏通道的渗漏流量对应的第一映射关系；根据第一映射关系，确定函数类型。
[0088]
其中，预设的流量函数为q＝av2，基于该预设的流量函数可将集中渗漏通道的水流流速v2与集中渗漏通道的横截面的面积a相乘即可得到第一映射关系：
[0089][0090]
该第一关系可表征出集中渗漏通道的渗漏流量与位置势能z1之间的映射关系，又因为z1＝hi-h，那么第一映射关系相当于可表征出集中渗漏通道的渗漏流量与目标水利设施的水位面高程之间的映射关系，进而基于该映射关系可确定出函数类型，该函数类型可以理解为是几次函数，如函数类型时一次函数还是二次函数。
[0091]
根据上述第一映射关系可以看出，集中渗漏通道的渗漏流量q的平方与z1可建立映射关系，即集中渗漏通道的渗漏流量q平方与目标水利设施的水位面高程hi之间具有映射关系，即函数类型为二次函数。
[0092]
s302、构建属于函数类型、且自变量为观测值中的集中渗漏出口处的渗漏流量、因变量为目标水利设施的水位面高程的预测函数。
[0093]
在确定出函数类型为二次函数后，可基于自变量为观测值中的集中渗漏出口处的渗漏流量(qi)、因变量为目标水利设施的水位面高程(hi)构建预测函数，相当于，以qi为横坐标、hi为纵坐标，构建形如下述的函数：
[0094]
h(qi)＝aqi2+bqi+c
ꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0095]
可以看出，该函数为二次多项式函数，即预测函数为二次多项式函数。
[0096]
可选地，上述根据各观测时间的观测值，使用最小二乘法拟合得到预测参数，包括：根据各观测时间的观测值，使用最小二乘法拟合得到预测函数中的二次项系数的值、一次项系数的值以及常数项系数的值。
[0097]
基于公式(1)对各观测时间的观测值进行最小二乘法拟合，得到上式中二次项系
数(a)的值、一次项系数(b)的值以及常数项系数(c)的值。
[0098]
这样基于目标水利设施的真实特征构建的预测函数可以使标水利设施的水位面高程与集中渗漏出口处的渗漏流量之间的映射关系更符合真实情况，进而提高预测得到的目标水利设施的集中渗漏通道高程的精确度。
[0099]
可选地，上述根据预测参数以及预先构建的预测函数，预测得到目标水利设施的集中渗漏通道高程，包括：将预测函数中的常数项系数的值作为目标水利设施的集中渗漏通道高程。
[0100]
根据公式(1)可知，在集中渗漏出口处的渗漏流量qi等于0时，目标水利设施的水位面高程等于常数项系数(c)的值，又因为集中渗漏出口处的渗漏流量qi等于0时，目标水利设施的水位面高程即为目标水利设施的集中渗漏通道高程，所以可直接将公式(1)中常数项系数(c)的值作为目标水利设施的集中渗漏通道高程。
[0101]
图4为本技术实施例提供的又一种集中渗漏通道高程的预测方法的流程示意图。可选地，如图4所示，上述根据预测参数以及预先构建的预测函数，预测得到目标水利设施的集中渗漏通道高程，包括：
[0102]
s401、获取使用最小二乘法拟合过程中得到的多个中间常数项系数的值。
[0103]
s402、根据多个中间常数项系数的值，确定常数项系数对应的标准差。
[0104]
示例性的，假设预设函数的形式类似于上述公式(1)，那么基于预设函数对各观测时间的观测值进行最小二乘法拟合的过程中，可得到多个中间二次项系数(a)的值、多个中间一次项系数(b)的值以及多个中间常数项系数(c)的值。根据多个中间二次项系数(a)的值、多个中间一次项系数(b)的值以及多个中间常数项系数(c)的值可分别确定出二次项系数(a)对应的标准差(δa)、一次项系数(b)对应的标准差(δb)以及常数项系数(c)对应的标准差(δc)。
[0105]
s403、将常数项系数的值减去标准差，得到目标水利设施的集中渗漏通道高程。
[0106]
根据上述描述可知，此处仅需要对常数项系数(c)进行修正，常数项系数(c)的值减去其对应的标准差，将两者的相减结果作为目标水利设施的集中渗漏通道高程h。这样可减小预测得到的目标水利设施的集中渗漏通道高程与真实渗漏通道高程之间的偏差。
[0107]
图5为本技术实施例提供的再一种集中渗漏通道高程的预测方法的流程示意图。可选地，如图5所示，上述根据各观测时间的观测值，使用最小二乘法拟合得到预测函数中的二次项系数的值、一次项系数的值以及常数项系数的值，包括：
[0108]
s501、获取各观测时间的地下渗雨量。
[0109]
s502、根据各观测时间的地下渗雨量对各观测时间的渗漏出口处的渗漏流量进行修正，得到各观测时间的修正后的集中渗漏出口处的渗漏流量。
[0110]
s503、对各观测时间的目标水利设施的水位面高程以及修正后的集中渗漏出口处的渗漏流量，使用最小二乘法拟合得到预测函数中的二次项系数的值、一次项系数的值以及常数项系数的值。
[0111]
示例性的，可根据降雨量以及目标水利设施所在区域的地质特性，确定出各观测时间的地下渗雨量，其中，地下渗雨量用于表征大气降雨渗补给的地下水量。将同一观测时间下的渗漏出口处的渗漏流量减去对应的地下渗雨量，得到各观测时间的修正后的集中渗漏出口处的渗漏流量，进而得到每个观测时间对应的新观测值，新观测值中包括目标水利
设施的水位面高程以及修正后的集中渗漏出口处的渗漏流量，进而对多个新观测值进行最小二乘法拟合得到预测函数中的二次项系数的值、一次项系数的值以及常数项系数的值。这样可以提高二次项系数的值、一次项系数的值以及常数项系数的值的精确度。
[0112]
下述以目标水利设施为甲水库的具体数据对本技术示例进行说明。
[0113]
获取甲水库在多个观测时间的观测值，如表1所示：
[0114]
[0115][0116]
基于上述公式(1)对表1中的序列观测值进行最小二乘法拟合，得到的二次拟合曲线如图6所示，图6为本技术实施例提供的一种二次拟合曲线的示意图。
[0117]
同时，得到的预测参数，即二次项系数(a)的值、一次项系数(b)的值以及常数项系数(c)的值以及各项系数对应的标准差如下述表2所示：
[0118][0119]
以二次项系数a为例进行说明，拟合值即为二次项系数(a)的值，标准差即为二次项系数(a)对应的标准差。
[0120]
基于此，可将上述公式(1)转换为公式(2)：
[0121]
h＝575.896q2+79.62176q+940.9346
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0122]
当q＝0时，通过上述公式(2)计算得到的水位面高程值即为二次函数式常数项c，一种示例性的，可直接将常数项c的值(940.9346)作为渗漏通道高程，另一种示例性的，可直接将常数项c的值(940.9346)减去对应的标准差(0.926)的结果(940.009)作为渗漏通道高程。
[0123]
图7为本技术实施例提供的一种集中渗漏通道高程的预测装置的结构示意图。如图7所示，该装置包括：
[0124]
获取模块701，用于获取目标水利设施在多个观测时间的观测值，观测值包括：目标水利设施的水位面高程以及集中渗漏出口处的渗漏流量；
[0125]
拟合模块702，用于根据各观测时间的观测值，使用最小二乘法拟合得到预测参数；
[0126]
预测模块703，用于根据预测参数以及预先构建的预测函数，预测得到目标水利设施的集中渗漏通道高程，其中，预测函数中的自变量为观测值中的集中渗漏出口处的渗漏流量，因变量为目标水利设施的水位面高程，且函数系数的值为预测参数，函数系数至少包括：常数项系数以及一次项系数。
[0127]
可选地，该装置还包括：确定模块；
[0128]
该确定模块，还用于根据基准面的总机械能与水位面的总机械能之间的对应关系以及预设的集中渗漏通道的横截面的面积，确定函数类型，基准面用于表征预设的集中渗漏通道的高程平面，水位面用于表征目标水利设施的高程平面；构建属于函数类型、且自变量为观测值中的集中渗漏出口处的渗漏流量、因变量为目标水利设施的水位面高程的预测函数；
[0129]
相应地，拟合模块702，具体用于根据各观测时间的观测值，使用最小二乘法拟合得到预测函数中的二次项系数的值、一次项系数的值以及常数项系数的值。
[0130]
可选地，拟合模块702，还具体用于获取各观测时间的地下渗雨量；根据各观测时间的地下渗雨量对各观测时间的渗漏出口处的渗漏流量进行修正，得到各观测时间的修正后的集中渗漏出口处的渗漏流量；对各观测时间的目标水利设施的水位面高程以及修正后的集中渗漏出口处的渗漏流量，使用最小二乘法拟合得到预测函数中的二次项系数的值、一次项系数的值以及常数项系数的值。
[0131]
可选地，拟合模块702，还具体用于根据基准面的总机械能与水位面的总机械能之间的对应关系，确定集中渗漏通道的水流流速函数关系；根据集中渗漏通道的水流流速函数关系以及预设的集中渗漏通道的横截面的面积，确定函数类型。
[0132]
可选地，拟合模块702，具体用于根据集中渗漏通道的水流流速函数关系、预设的集中渗漏通道的横截面的面积以及预设的流量函数，得到集中渗漏通道的渗漏流量对应的第一映射关系；根据第一映射关系，确定函数类型。
[0133]
可选地，预测模块703，具体用于将预测函数中的常数项系数的值作为目标水利设施的集中渗漏通道高程。
[0134]
可选地，预测模块703，还具体用于获取使用最小二乘法拟合过程中得到的多个中间常数项系数的值；根据多个中间常数项系数的值，确定常数项系数对应的标准差；将常数项系数的值减去标准差，得到目标水利设施的集中渗漏通道高程。
[0135]
上述装置用于执行前述实施例提供的方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
[0136]
以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)，或，一个或多个微处理器(digital signal processor，简称dsp)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array，简称fpga)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(central processing unit，简称cpu)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称soc)的形式实现。
[0137]
图8为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图8所示，该电子设备可以包括：处理器801、存储介质802和总线803，存储介质802存储有处理器801可执行的机器可读指令，当该电子设备运行时，处理器801与存储介质802之间通过总线803通信，处理器801执行机器可读指令，以执行上述方法实施例的步骤。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。
[0138]
可选地，本技术还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例的步骤。
[0139]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0140]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0141]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0142]
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本技术各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(英文：read-only memory，简称：rom)、随机存取存储器(英文：random access memory，简称：ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0143]
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0144]
以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原
则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种集中渗漏通道高程的预测方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标水利设施在多个观测时间的观测值，所述观测值包括：目标水利设施的水位面高程以及集中渗漏出口处的渗漏流量；根据各所述观测时间的观测值，使用最小二乘法拟合得到预测参数；根据所述预测参数以及预先构建的预测函数，预测得到所述目标水利设施的集中渗漏通道高程，其中，所述预测函数中的自变量为所述观测值中的集中渗漏出口处的渗漏流量，因变量为目标水利设施的水位面高程，且函数系数的值为所述预测参数，所述函数系数至少包括：常数项系数以及一次项系数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述预测参数以及预先构建的预测函数，预测得到所述目标水利设施的集中渗漏通道高程之前，所述方法还包括：根据基准面的总机械能与水位面的总机械能之间的对应关系以及预设的所述集中渗漏通道的横截面的面积，确定函数类型，所述基准面用于表征预设的集中渗漏通道的高程平面，所述水位面用于表征目标水利设施的高程平面；构建属于所述函数类型、且自变量为所述观测值中的集中渗漏出口处的渗漏流量、因变量为目标水利设施的水位面高程的所述预测函数；所述根据各所述观测时间的观测值，使用最小二乘法拟合得到预测参数，包括：根据各所述观测时间的观测值，使用最小二乘法拟合得到所述预测函数中的二次项系数的值、一次项系数的值以及常数项系数的值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据各所述观测时间的观测值，使用最小二乘法拟合得到所述预测函数中的二次项系数的值、一次项系数的值以及常数项系数的值，包括：获取各所述观测时间的地下渗雨量；根据各所述观测时间的地下渗雨量对各所述观测时间的渗漏出口处的渗漏流量进行修正，得到各所述观测时间的修正后的集中渗漏出口处的渗漏流量；对各所述观测时间的目标水利设施的水位面高程以及修正后的集中渗漏出口处的渗漏流量，使用最小二乘法拟合得到所述预测函数中的二次项系数的值、一次项系数的值以及常数项系数的值。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据基准面的总机械能与水位面的总机械能之间的对应关系以及预设的所述集中渗漏通道的横截面的面积，确定函数类型，包括：根据基准面的总机械能与水位面的总机械能之间的对应关系，得到所述集中渗漏通道的水流流速函数关系；根据所述集中渗漏通道的水流流速函数关系以及预设的所述集中渗漏通道的横截面的面积，确定所述函数类型。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述集中渗漏通道的水流流速函数关系以及预设的所述集中渗漏通道的横截面的面积，确定所述函数类型，包括：根据所述集中渗漏通道的水流流速函数关系、预设的所述集中渗漏通道的横截面的面积以及预设的流量函数，得到所述集中渗漏通道的渗漏流量对应的第一映射关系；根据所述第一映射关系，确定所述函数类型。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述预测参数以及预先构建的预测函数，预测得到所述目标水利设施的集中渗漏通道高程，包括：将所述预测函数中的常数项系数的值作为所述目标水利设施的集中渗漏通道高程。7.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述预测参数以及预先构建的预测函数，预测得到所述目标水利设施的集中渗漏通道高程，包括：获取使用最小二乘法拟合过程中得到的多个中间常数项系数的值；根据多个中间常数项系数的值，确定所述常数项系数对应的标准差；将所述常数项系数的值减去所述标准差，得到所述目标水利设施的集中渗漏通道高程。8.一种集中渗漏通道高程的预测装置，其特征在于，所述装置包括：获取模块，用于获取目标水利设施在多个观测时间的观测值，所述观测值包括：目标水利设施的水位面高程以及集中渗漏出口处的渗漏流量；拟合模块，用于根据各所述观测时间的观测值，使用最小二乘法拟合得到预测参数；预测模块，用于根据所述预测参数以及预先构建的预测函数，预测得到所述目标水利设施的集中渗漏通道高程，其中，所述预测函数中的自变量为所述观测值中的集中渗漏出口处的渗漏流量，因变量为目标水利设施的水位面高程，且函数系数的值为所述预测参数，所述函数系数至少包括：常数项系数以及一次项系数。9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如权利要求1-7任一项所述集中渗漏通道高程的预测方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1-7任一项所述集中渗漏通道高程的预测方法的步骤。

技术总结
本申请提供一种集中渗漏通道高程的预测方法及装置，涉及水利水电工程技术领域。该方法包括：获取目标水利设施在多个观测时间的观测值，所述观测值包括：目标水利设施的水位面高程以及集中渗漏出口处的渗漏流量；根据各观测时间的观测值，使用最小二乘法拟合得到预测参数；根据预测参数以及预先构建的预测函数，预测得到目标水利设施的集中渗漏通道高程，其中，预测函数中的自变量为观测值中的集中渗漏出口处的渗漏流量，因变量为目标水利设施的水位面高程，且函数系数的值为预测参数，函数系数至少包括：常数项系数以及一次项系数。应用本申请实施例，可以提高渗透通道高程的探测效率，并降低探测成本。并降低探测成本。并降低探测成本。


技术研发人员：刘子金 武兴亮 文杰 周杰 杨福波 赵松 刘骏 杨文丰 付国栋
受保护的技术使用者：贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2023.05.08
技术公布日：2023/7/12