[发明专利]一种基于水资源时空均匀分配的流域水量调度方法

摘要

本发明公开了一种基于水资源时空均匀分配的流域水量调度方法，涉及资源优化调度技术领域。该方法首先根据流域实际情况概化流域拓扑结构，并根据流域概化拓扑结构划分水量调度分区，然后，建立基于分区可供水量的流域水量调度模型，描述流域水资源调配问题、预报来水、水库调度和取用水户之间联系，再依据调度模型，采用差分进化算法对取用水问题进行优化，在每代个体计算适应度时，启动基于分区的空间水量均匀分配策略，模拟计算各分区的可供水量及需水量并在空间上均衡各用水户分配水量，实现基于水资源时空均匀分配的流域水量调度，从而解决空间上各用水户之间的矛盾，保证流域水资源在空间上能够得到公平合理的分配。

主权项

1.一种基于水资源时空均匀分配的流域水量调度方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，概化流域拓扑结构，得到流域概化拓扑结构，根据流域概化拓扑结构划分水量调度分区；S2，根据水量调度分区，建立基于分区可供水量的流域水量调度模型，该模型在计算过程中自适应地均衡考虑各分区缺水情况，其目标函数表示为：其中，d为流域总体供水缺额，D_i，t为第i个用水单元在t时段的需水量，S_i,t为第i个用水单元在t时段的计划供水量；约束条件包括：水量平衡约束：V_t+1＝V_t+(I_t‑Q_t)Δt           (2)其中，V_t为水库在t时段初的库容，I_t为t时段水库的平均入库流量，Q_t为t时段水库的平均出库流量，Δt为时间变化量；库水位约束：其中，和分别为水库在t时段初所允许的运行最高最低水位；下泄流量约束：其中，和分别为水库在t时段所允许的最大最小平均下泄流量；断面流量约束：其中，为断面在t时段的最低要求平均流量；S3，采用差分进化算法对取用水问题进行优化，优化目标为使流域内所有用水单元的供水缺额之和最小，即对S2建立的水量调度模型进行求解，使得流域总体供水缺额最小，其中，在差分进化算法每代个体计算适应度时，首先将个体值带入模型中，自上游到下游各用水单元按照用水需求量进行取水；其次，按照S1中划分的水量调度分区统计各分区缺水情况；最后，启动基于分区的空间水量均匀分配策略，具体为：在分配供水量前利用水量调度分区均衡考虑各用水单元缺水情况，使各用水单元尽量达到相同用水保证率，最后将各用水单元供水量折算到相应取水口并带入模型中进行二次计算，最终得到空间优化后的水量分配结果。