[發明專利]基于調水和節水措施的增泄水量計算系統及方法

無效

• 申請號: 201310325085.6
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN103413034A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 戴會超;張范平;唐德善;孫意翔;何格
• 申請（專利權）人: 中國長江三峽集團公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王剛

技術領域

本發明屬于水資源管理與評價技術領域，涉及一種增泄水量系統與方法，尤其涉及一種基于調水和節水措施的增泄水量計算系統與方法。

背景技術

水是生命和經濟活動之源，有水就是綠洲，無水便是荒漠，生態系統是十分脆弱的。在我國西北內陸河流域，不少流域生態環境主要因干旱缺水而嚴重惡化，由于中游用水過度，下游河道斷流，河流尾閭干涸，導致生態危機出現。這些內陸河下游大量植被枯死，沙漠化加劇，有的甚至淪為中國北方地區的重要沙塵暴來源地。最近10多年間，隨著生態意識的增強和經濟的發展，中國政府投入巨資，陸續對這些內陸河流展開治理，河流尾閭湖泊也因此得到恢復。

這些河流治理措施實施的效果如何，可以用增泄水量的多少來評價，增泄水量是指實施調水和節水工程后增加的下泄水量。

經廣泛檢索發現，目前國內外還沒有關于增泄水量計算方法的發明專利。現有的研究主要集中在典型灌區節水量計算方法（羅玉麗，姜丙洲，劉喜鳳，黑河干流中游灌區節水量計算方法初探，節水灌溉，2008（3）：9—12）、（程建民.黑河中游灌區節水量計算分析，甘肅水利水電技術，2002，38（2）：141—143）、（王金貴，程伍群，孟霄等，井渠結合灌區節水量計算方法的研究人民黃河，2008，30（5）：56—57，65），只是從局部考慮單項水利工程的節水量，沒有從整體上考慮水利工程實施前后對增泄水量的影響。現有的增泄水量計算方法，主要是通過單項水利工程的凈節水量減去河道輸水損失，只是對各單項節水措施所產生的增泄水量的簡單疊加，且測量和計算方法操作復雜、計算量大且誤差較大。因此，亟需一種能夠合理評價我國內陸河流域近期治理實施效果，分析調水和節水工程的實施對下游增泄水量的影響的系統和方法。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出一種基于調水和節水措施的能自動計算并顯示水利工程增泄水量的系統與方法。

本發明具體采取的技術方案如下：

一種基于調水和節水措施的增泄水量計算系統，包括用戶管理模塊、數據管理模塊、數據標準化模塊、增泄水量計算模塊及計算結果輸出與顯示模塊，其中：

用戶管理模塊，用于管理用戶權限、添加或刪除用戶、用戶密碼修改；

數據管理模塊，包括數據導入子模塊、數據查詢和管理子模塊和數據預處理子模塊，用于將實測數據導入數據庫，也可以查詢歷史數據；其中用戶管理模塊，用于管理用戶權限、添加或刪除用戶、用戶密碼修改；歷史數據查詢與管理模塊，用于查詢和管理歷史上流域的基本數據，包括徑流、降水、蒸發、人口變化、經濟結構變化（GDP和產業結構變化數據）、耕地面積、節水量以及流域各斷面來水量；數據預處理子模塊，用于將數據庫中的數據進行預處理，對數據的奇異值及缺失值處理，以剔除數據中的錯誤或特異樣本；

數據標準化模塊，其用于對預處理過的數據進行標準化處理，使原始數據均轉換為無量綱化指標測評值，即各指標值都處于同一個數量級別上，可以進行綜合測評分析；

增泄水量計算模塊，包括依次連接的標準化數據導入子模塊、預測模型選擇子模塊、參數選擇子模塊、樣本訓練子模塊、增泄水量計算子模塊和誤差分析子模塊，用于對具體水利工程實施以后的增泄水量進行計算，得出增泄水量值；

計算結果輸出與顯示模塊，用于輸出最終計算結果。

上述的基于調水和節水措施的增泄水量計算系統，所述數據庫包含上游來水量、中游降水量、中游GDP增長、中游人口增長、下游下泄水量。

上述基于調水和節水措施的增泄水量計算系統，所述增泄水量計算模塊包括依次連接的標準化數據導入子模塊、預測模型選擇子模塊、參數選取子模塊、樣本訓練子模塊、增泄水量計算子模塊以及誤差分析子模塊。

上述基于調水和節水措施的增泄水量計算系統，所述計算結果在誤差允許范圍之內，則把計算結果以圖表的形式直觀展示出來，并將計算結果再傳遞給計算結果數據庫；如果不滿足誤差條件，則再次選擇預測模型，重新計算增泄水量，直到滿足條件為止。

上述基于調水和節水措施的增泄水量計算方法，采用支持向量機（SVM）原理計算理論下泄水量，包括如下步驟：