一种基于二层结构的流域生态调度方法

技术领域

本发明涉及流域生态调度技术领域，特别是指一种基于二层结构的流域生态调度方法。

背景技术

以维护健康生态环境为目标，制定水利工程的优化调度方式，实施运行管理，被称作水利工程的生态调度。传统的生态调度是模拟自然河流的水文过程，使径流贴近自然过程，但问题是生态效益的实现必然会带来经济效益的损失，在上下游生态补偿机制尚不明确的条件下，极易造成水资源的浪费与利用不充分等问题，生态与经济二者之间难以实现协调。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于二层结构的流域生态调度方法。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种基于二层结构的流域生态调度方法，包括以下步骤：

S1、根据用水需求参数、水利工程运行规则、非常规水资源利用参数、地下水基本参数和下垫面参数建立目标区域水量调配总控模型，即第一层结构；

S2、根据河流生态目标参数、流域生态参数、水利工程工况参数和水利工程的库容要求调整水利工程的下泄流量，进而建立水利工程生态调度模型，即第二层结构；

S3、将第一层结构的水量调度量和水量平衡作为约束条件，在第二层结构中将供水量最大作为流域生态调度的目标函数，采用改进的粒子群与人工蜂群融合算法获取流域生态调度方案。

进一步地，所述用水需求参数包括需水量参数和对应的用途参数。

进一步地，所述地下水基本参数包括流速、水位、符合利用规则内的可利用量。

进一步地，所述流域生态参数包括流速、水位、水温、浊度、酸碱度、电导度、溶解氧、生化需氧量、化学需氧量和叶绿素参数。

进一步地，所述水利工程工况参数包括实时机组运行工况、库区水位、下泄水量、气象参数等。

进一步地，所述步骤S1中，基于水资源综合模拟与调配模型WAS根据用水需求参数、水利工程运行规则、非常规水资源利用参数、地下水基本参数和下垫面参数建立目标区域水量调配总控模型。

进一步地，还包括：基于流域生态参数、水利工程配置参数、地下水基本参数、非常规水资源参数、水利工程工况参数构建仿真模型实现流域生态调度方案仿真分析的步骤。

进一步地，还包括：基于仿真分析的结果，实现流域生态调度方案的微调的步骤

本发明具有以下有益效果：

在综合全流域的水量合理调配基础上进行生态调度，实现了流域层面的水资源与水生态的均衡调度与管理。

将各类影响因素相互组合，形成水量调度方案，对全流域的水量传递与转换关系进行总体调配，从而确定天然水循环和水资源开发利用侧支循环下工程的实际入流，有利于水利工程对水资源的掌控，进而提高水利工程的经济价值。

附图说明

图1为本发明实施例1一种基于二层结构的流域生态调度方法的流程图。

图2为本发明实施例2一种基于二层结构的流域生态调度方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

实施例1

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于二层结构的流域生态调度方法，包括以下步骤：

S1、根据用水需求参数、水利工程运行规则、非常规水资源利用参数、地下水基本参数和下垫面参数建立目标区域水量调配总控模型，即第一层结构；

S2、根据河流生态目标参数、流域生态参数、水利工程工况参数和水利工程的库容要求调整水利工程的下泄流量，进而建立水利工程生态调度模型，即第二层结构；

S3、将第一层结构的水量调度量和水量平衡作为约束条件，在第二层结构中将供水量最大作为流域生态调度的目标函数，采用改进的粒子群与人工蜂群融合算法获取流域生态调度方案；

本实施例中，所述用水需求参数包括需水量参数和对应的用途参数；所述地下水基本参数包括流速、水位、符合利用规则内的可利用量；所述流域生态参数包括流速、水位、水温、浊度、酸碱度、电导度、溶解氧、生化需氧量、化学需氧量和叶绿素参数；所述水利工程工况参数包括实时机组运行工况、库区水位、下泄水量、气象参数等。

本实施例中，所述步骤S1中，基于水资源综合模拟与调配模型WAS根据用水需求参数、水利工程运行规则、非常规水资源利用参数、地下水基本参数和下垫面参数建立目标区域水量调配总控模型。

实施例2

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于二层结构的流域生态调度方法，包括以下步骤：

S1、根据用水需求参数、水利工程运行规则、非常规水资源利用参数、地下水基本参数和下垫面参数建立目标区域水量调配总控模型，即第一层结构；

S2、根据河流生态目标参数、流域生态参数、水利工程工况参数和水利工程的库容要求调整水利工程的下泄流量，进而建立水利工程生态调度模型，即第二层结构；

S3、将第一层结构的水量调度量和水量平衡作为约束条件，在第二层结构中将供水量最大作为流域生态调度的目标函数，采用改进的粒子群与人工蜂群融合算法获取流域生态调度方案；

S4、基于流域生态参数、水利工程配置参数、地下水基本参数、非常规水资源参数、水利工程工况参数构建仿真模型实现流域生态调度方案仿真分析；该仿真分析结果包括流域生态调度方案执行后，流域将会产生的生态参数变化情况、地下水参数变化情况、非常规水资源变化情况、水利工程工况参数变化情况；

S5、基于仿真分析的结果，实现流域生态调度方案的微调；此处的微调是针对地域区别的，不同的地域在执行相同的流域调度方案后所带来的生态参数变化情况等都会存在差异，因此，需要针对性的微调一下调度方案，从而实现最优化。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。