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[发明专利]一种控制性供水湖泊旱警水位确定方法-CN202210677901.9有效
发明人： 严子奇;蒋云钟;周祖昊;严登华;韦瑞深;王坤 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2022-06-15 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06Q10/0639 文献下载
摘要：本发明公开了一种控制性供水湖泊旱警水位确定方法，包括以下步骤：确定预警分期和旱警水位分级要求；取枯水年来水作为设计来水量，取沿湖社会经济用水量作为社会经济需水量；根据水文频率分析法、湖泊形态分析法、生物空间法和最枯月平均水位法分别获得第一、第二、第三、第四最低生态水位，取外包线作为湖泊逐月最低生态水位；将调度期末的湖泊应供水量设为0，逆序递推得到全年各月的月初水量加上社会经济应供水量，得到湖泊逐月旱警水量和旱警水位。本发明，解决了现有技术中各月份旱警水位独自计算获得的缺陷，在保障当月用水的同时，能够有效保障后续月份的用水，有效降低干旱期出现重大缺水的风险，为湖泊抗旱决策和管理提供技术支撑。
一种控制性供水湖泊水位确定方法

[发明专利]一种地下水旱限水位确定方法-CN202310255447.2在审
发明人：吴初;严子奇;陆垂裕;周祖昊;孙青言;何鑫;严聆嘉;秦韬 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2023-03-16 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G01F23/80 文献下载
摘要：本发明提出了一种地下水旱限水位确定方法，包括：获取潜水含水层的潜水基准水位；其中，潜水基准水位包括：非地下水超采区的潜水基准水位和地下水超采区的潜水基准水位；获取承压水含水层的承压水基准水位；其中，承压水基准水位包括：非地下水超采区的承压水基准水位和地下水超采区的承压水基准水位；基于潜水基准水位，获取旱限潜水位；基于承压水基准水位，获取旱限承压水位；基于旱限潜水位和旱限承压水位，获取地下水旱限水位。本发明考虑地区历史时期地下水是否超采，并评估现状或未来时期超采是否达到采补平衡。从潜水和承压水两种不同类型出发，确定地区地下水基准水位。
一种地下水旱水位确定方法

[发明专利]一种确定不同调节能力水库的旱警水位的方法-CN202210677528.7有效
发明人： 严子奇;周祖昊;韦瑞深;严登华;蒋云钟;王坤 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2022-06-15 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： G06Q10/0635 文献下载
摘要：本发明公开了一种确定不同调节能力水库的旱警水位的方法，包括以下步骤：根据实际管理需要，确定水库的调度期T以及各月份i的保证期Pi两个层次的控制期；根据干旱年的来水入库系列确定来水量，并将正常年份下各行业需水量与干旱调整系数的乘积作为社会经济需水量；以每个月对应的保证期的期末水位恰好达到水库死水位为初值，根据水库水位‑库容关系函数、社会经济需水量、水库下泄生态需水量、水库设计来水量、水库蒸发、渗漏损失水量以及水库上限库容，通过调度期和保证期内外两层逆序递推获得水库的逐月旱警水位。本发明，能够适用于不同调节能力的水库，有效降低干旱年出现重大缺水的风险，为水库抗旱优化调度提供科学依据和技术支撑。
一种确定不同调节能力水库水位方法

[发明专利]一种水库旱限水位优化及抗旱调度方法-CN202210677885.3有效
发明人： 严子奇;韦瑞深;周祖昊;蒋云钟;朱亚美;王坤;郑金丽 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2022-06-15 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种水库旱限水位优化及抗旱调度方法，包括以下步骤：选取干旱年来水作为来水量；根据各供水对象近年来实际供水确定设计需水量；参考《国家防汛抗旱应急预案》设定初步限供系数；以调度周期末达到水库死水位为基准，逆序递推获得水库的逐月初定旱限水位；以干旱年内缺水率均值最小和标准差最小作为两个目标函数，以限供系数作为决策变量，利用NSGA‑Ⅱ算法多次迭代优化，获得优化限供系数和逐月优化旱限水位；并基于优化旱限水位进行供水调度。本发明，运用NSGA‑Ⅱ算法根据水库干旱年内调度结果对旱限水位反馈修正，从而确定最优限供系数，优化水库旱限水位，为水库抗旱优化调度提供科学依据和技术支撑。
一种水库水位优化抗旱调度方法

[发明专利]一种基于旱限水位的水库精细化调度方法-CN202210677538.0有效
发明人： 严子奇;韦瑞深;蒋云钟;周祖昊;王坤 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2022-06-15 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： G06Q10/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于旱限水位的水库精细化调度方法，包括以下步骤：运用逆序递推法求得水库的逐月旱限水位；计算无旱限水位限制下各用户实际可供水量；将水库库容划分成常规库容和抗旱调蓄库容，将各用户启动旱限水位限制的预留水量存放于抗旱调蓄库容；当水库水位低于所述旱限水位时，对该水库的供水过程分成两个阶段进行调度控制，第一阶段使用常规库容中的水量对各用户供水；第一阶段结束后相较于旱限水位限制后的需水仍然缺水的用户，依次使用自身及优先级低于自身的用户在抗旱调蓄库容中的预留水量。本发明实现了旱限水位限制下水库的精细化调度，确保高优先级用户在干旱年份间的供水，对于干旱年份内水资源的配置具有重要意义。
一种基于水位水库精细调度方法

[发明专利]一种土壤冻融过程中氮素的模拟方法-CN202110412254.4有效
发明人：周祖昊;刘水清;李佳;严子奇;贾仰文;刘佳嘉;王浩;贺华翔 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2021-04-16 - 公布日： 2022-02-01 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种土壤冻融过程中氮素的模拟方法，包括S1、根据大气温度计算各层土壤的温度；S2、根据获取的各层土壤温度以及前一日各层土壤的含水率计算各层土壤的溶质势、基质势和重力势，并根据各层土壤的溶质势、基质势和重力势计算各层土壤的总土水势；S3、根据各层土壤的总土水势，利用一维垂直水分流动方程计算当日各层土壤的含水率；S4、根据当日各层土壤的含水率，计算各层土壤中氮素的汇源项；S5、根据各层土壤中氮素的汇源项，利用对流弥散方程计算各层土壤中的氮素浓度。优点是：提高了水文过程模拟的准确性，并且可以很好的模拟出土壤冻结过程中向上集聚以及冻土融化过程中的集中释放现象。
一种土壤过程氮素模拟方法

[发明专利]一种梯级水库分级分期旱限库容的计算方法-CN202110551122.X有效
发明人： 严子奇;郑金丽;周祖昊;严登华;贾仰文;王浩;刘佳嘉 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2021-05-20 - 公布日： 2022-02-01 - 主分类号： G06F17/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种梯级水库分级分期旱限库容的计算方法，包括根据单一水库的特征库容，获取聚合概化后的梯级水库的特征库容；确定梯级水库干旱预警分期；根据单一水库来水情况，叠加计算聚合概化后梯级水库的来水量；通过叠加单一水库设计供水量计算梯级水库的设计供水量；将旱限水位划分为旱警水位和旱保水位，对分级的旱限水位设置供水保障系数实现干旱预警限制供水的目的；基于逆序递推的水库调度技术对梯级水库的旱限库容进行综合推算。优点是：通过分区、分类、分级确定全国典型梯级水库的旱限库容，满足抗旱水源保障需求，对于水利工程群的优化调度提供参考；针对不同地区特点制定旱限库容，为旱灾防御指挥决策提供科学依据和技术支撑。
一种梯级水库分级分期库容计算方法

[发明专利]一种河道分级分期旱限水位或流量的计算方法-CN202110551124.9有效
发明人： 严子奇;周祖昊;郑金丽;刘佳嘉;严登华;牛存稳;褚俊英;李霞 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2021-05-20 - 公布日： 2022-02-01 - 主分类号： G06Q10/06 文献下载
摘要：本发明提供了一种河道分级分期旱限水位或流量的计算方法，包括根据江河的多种功能和干旱期江河断面的保障目标，具体分析河道的供水保障目标；根据河道的供水保障目标，计算河道内需水量和河道外需水量；综合河道内、河道外保障目标，对旱限水位或流量进行分级分期控制，即分级设置旱限水位或流量，具体分为旱警水位或流量和旱保水位或流量；江河断面划分有多个干旱预警分期，获取每个预警分期的分期旱限水位或流量；通过重现期分析法分析旱限水位或流量的合理性。优点是：有效的解决了抗旱减灾指挥决策时机把握不准或应急响应过度的现象，建立河道水位等干旱特征指标体系，为抗旱指挥决策提供科学依据和技术支撑。
一种河道分级分期水位流量计算方法

[发明专利]一种考虑湖泊水库范围的子流域划分方法-CN202110459599.5有效
发明人：刘佳嘉;周祖昊;关铜垒;蒋云钟;严子奇;王浩;杨永森;王坤 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2021-04-27 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑湖泊水库范围的子流域划分方法，包括提取模拟河网；对湖泊水库范围进行编辑，并根据湖泊水库的范围对湖泊水库进行编号；对每个湖泊水库进行处理，根据湖泊水库内的模拟河网将湖泊水库范围分割成数目不等的部分，每一部分相连通且由模拟河网分割开；以模拟河网出口栅格所在位置为起点，沿模拟河网栅格向上进行溯源遍历，按河段对流域进行子流域划分；对子流域编号进行翻转处理获取新的子流域编号，并根据各子流域的上下游关系生成子流域上下游属性表。优点是：将湖泊水库单独作为一个子流域进行划分，使得子流域内水循环过程更加接近现实，使得水文模拟结果更加准确。
一种考虑湖泊水库范围流域划分方法

[发明专利]一种反映地表下垫面类型特征的子流域划分和编码方法-CN202110458816.9有效
发明人：刘佳嘉;周祖昊;关铜垒;杜军凯;杨永森;严子奇;贾仰文;王浩 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2021-04-27 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： G06F30/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种反映地表下垫面类型特征的子流域划分和编码方法，包括基于DEM栅格数据计算流域内各栅格流向和栅格汇流累积量，并分别提取模拟河网和模拟沟道，从而将流域栅格分为河道栅格、沟道栅格和坡面栅格；从流域出口开始溯源遍历追迹，并根据不同下垫面类型特征采用不同子流域划分模式划分子流域，并对每个子流域进行编号且确定其流向；根据子流域流向和汇流面积确定上游流入子流域的干流、支流关系以及不同下垫面类型特征属性；根据子流域划分结果、上下游关系和相关特征属性信息，编制子流域汇流关系属性表。优点是：可以根据不同子流域单元属性动态调用不同的水文模拟过程，实现不同下垫面类型差异化模拟。
一种反映地表下垫面类型特征流域划分编码方法

[发明专利]一种考虑山区平原地貌差异的子流域单元划分方法-CN202110458820.5有效
发明人：刘佳嘉;周祖昊;关铜垒;王浩;贾仰文;严子奇;贺华翔;刘欢;杨永森 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2021-04-27 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： G06F30/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑山区平原地貌差异的子流域单元划分方法，包括计算流域内各栅格流向和汇流累积量，基于河网阈值提取模拟河网；设定平原单元长度，对平原区及其周边栅格进行N*N大小聚合，对每片N*N区域设置平原单元标记序号；从流域出口开始，以模拟河网栅格为主干，向上溯源遍历，根据遇到的栅格类型进行计算单元划分，对划分后的单元赋值唯一的子流域编号；确定相邻平原单元和山区单元之间的流向；根据流向关系，从河流出口单元开始溯源遍历，生成子流域上下游拓扑关系表。优点是：更好、更全面地刻画流域内不同地貌的地表、地下水流动机制，提高分布式水文模型的水文模拟精度，为分布式水文模型在大尺度流域的构建和应用提供理论和实践支撑。
一种考虑山区平原地貌差异流域单元划分方法

[发明专利]一种大流域尺度水氮迁移耦合模拟方法-CN202110517237.7有效
发明人：周祖昊;刘水清;李佳;蒋云钟;严子奇;刘佳嘉;贾仰文;王浩 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2021-05-12 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种大流域尺度水氮迁移耦合模拟方法，包括S1、根据地表水文过程，结合地表氮素总量，分别计算由于氮沉降和施肥沉降到地表的随地表径流流失、下渗到土壤以及储存在地表洼地的溶解态氮分量；S2、以土壤水文过程为基础，计算源汇项，并根据源汇项利用对流弥散方程计算土壤各层氮素浓度；S3、根据地下水水文过程，利用质量守恒方程计算地下水氮素浓度；S4、根据坡面沟水文过程，利用对流弥散方程计算坡面沟中氮素浓度；S5、根据河道水文过程，利用对流弥散方程计算河道断面氮素浓度。优点是：提高了水文过程模拟的准确性，并且可以很好的模拟冻土融化期河道断面流量和污染物氮素的浓度。
一种流域尺度迁移耦合模拟方法

[发明专利]一种分布式水沙模型考虑不同泥沙来源的泥沙动态粒径计算方法-CN202011497050.7有效
发明人：周祖昊;徐东坡;刘佳嘉;蔡静雅;严子奇;王浩;贾仰文 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2020-12-17 - 公布日： 2021-08-06 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种分布式水沙模型考虑不同泥沙来源的泥沙动态粒径计算方法，该方法在具有坡面、沟道和河道等多环节的分布式水沙模型中，根据产输沙过程中不同泥沙来源，通过各来源泥沙颗粒数量进行泥沙综合粒径的加权平均计算，最终获取目标流域在分布式水沙模型模拟下的坡面、沟道和河道环节的产输沙量。优点是：考虑了泥沙来源而实现泥沙粒径的动态变化计算，适用于各种尺度的流域分布式水沙模型，可使模型泥沙粒径在不同时空尺度上实现动态变化，进而提高模型对现实的刻画能力，有效提高分布式水沙模型的模拟精度。
一种分布式模型考虑不同泥沙来源动态粒径计算方法

[发明专利]一种分布式水文模型参数优化方法-CN202011213977.3有效
发明人：周祖昊;刘清燕;刘佳嘉;严子奇;王浩;贾仰文 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2020-11-04 - 公布日： 2021-08-03 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种分布式水文模型参数优化方法，包括如下步骤，S1、确定优化方法的目标函数和约束条件；S2、从分布式水文模型的参数中选择符合敏感强度要求的参数作为拟优化参数；S3、对拟优化参数进行分类；S4、按照分类结果，利用优化方法，对各类拟优化参数进行优化获取对应的目标优化参数；每优化一类拟优化参数，其余类拟优化参数保持不变。优点是：按照参数的物理意义以及敏感度不同对模型中的参数进行分析，根据每类参数优化的最优种群数和模拟时间变化，从而寻找到最优参数组合；保证了优化算法的精度，避免算法失效。采用同类参数分类优化，缩短了计算时长，提高了计算效率。
一种分布式水文模型参数优化方法

[发明专利]一种考虑梯田影响的坡面产汇流过程模拟方法-CN201910859505.6有效
发明人：刘佳嘉;周祖昊;严子奇;贾仰文;温天福;张范平;赵楠芳;王浩;成静清 -专利权人：中国水利水电科学研究院;江西省水利科学研究院
申请日： 2019-09-11 - 公布日： 2021-02-02 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑梯田影响的坡面产汇流过程模拟方法，涉及分布式水文模型领域，包括如下步骤：S1，在分布式水文模型中采用子流域套等高带的方式进行计算单元划分；S2，分析确定各等高带计算单元内的梯田面积；S3，根据各等高带内的梯田面积确定当前等高带内的梯田对上一等高带的坡面径流拦截比例；S4，对所述等高带内梯田产流过程进行模拟；S5，模拟等高带坡面产流和汇流过程。使用该模拟方法能够模拟计算单元内梯田的产流过程和包含梯田影响的坡面产汇流过程；能够提高黄土高原区域坡面产汇流过程模拟精度，评价分析梯田建设对产汇流过程的影响及贡献。
一种考虑梯田影响坡面产汇流过程模拟方法

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