[發明專利]一種基于粒子群優化算法提高尾礦庫庫容利用率的調洪方法

在審

• 申請號: 202010017624.X
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111242367A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 王睿齊;鄭威;于國榮
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于粒子群優化算法提高尾礦庫庫容利用率的調洪方法，屬于尾礦庫工程領域。本發明根據粒子群優化算法配合特定的參數可以擴大搜索范圍、加快粒子學習速度，從而提高庫容利用率，增加調洪演算精度；通過實施例給出的復核過程可知本發明算法獲得了更加精確的下泄流量曲線，能使尾礦庫泄水建筑物的設計更加節約，合理；充分利用了尾礦庫調洪庫容，為尾礦庫運行管理提供了更可靠的數據。

技術領域

本發明涉及一種基于粒子群優化算法提高尾礦庫庫容利用率的調洪方法，屬于尾礦庫工程領域。

背景技術

尾礦庫調洪演算是尾礦庫設計過程中重要的步驟之一，其計算結果的準確性與高效性對尾礦庫安全以及礦山的安全生產有重大的影響，對尾礦壩以及尾礦庫排洪系統設計有重要的意義。尾礦庫調洪演算計算方法很多，根據設計規范要求，有泄量庫容關系曲線推求洪水過程線法，按照推理公式法推求設計洪水法等。

泄量庫容關系曲線法可以用于復雜的泄流情況，同時對時段變化也無限制，其計算量較小，不需試算。但過程控制過于繁瑣，曲線繪制難度相對較大。迭代法作為調洪演算最常用的方法，其計算時間較短，但精度相對較低。推理公式法采用的設計洪水推理公式采用的參數是基于全國綜合而定的，不一定適合本地區，計算簡便但精度較低。

發明內容

本發明提供了一種基于粒子群優化算法提高尾礦庫庫容利用率的調洪方法，以用于在提高尾礦庫庫容利用率實現尾礦庫調洪。

本發明的技術方案是：一種基于粒子群優化算法提高尾礦庫庫容利用率的調洪方法，所述方法步驟如下：

步驟1：根據尾礦庫的庫容和庫水位之間對應的離散數據，擬合得到庫容V_庫與庫水位Z_庫之間的關系函數；根據尾礦庫的庫水位與下泄流量之間對應的離散數據，擬合得到庫水位Z_庫與下泄流量q_泄之間的關系函數；

步驟2：根據當地歷年洪水資料確定典型洪水，即設計洪水過程線；

步驟3：根據庫容V_庫與庫水位Z_庫之間的對應關系與庫水位Z_庫與下泄流量q_泄之間的對應關系推導出下泄流量與庫容之間的關系函數；

步驟4：采用最大削峰準則作為目標函數，以水量平衡、庫容上下限、下泄流量與庫容之間的關系函數作為約束條件建立數學模型；

步驟5：采用粒子群優化算法對步驟4中的數學模型進行求解，得到下泄流量過程線。

所述步驟5中采用的粒子群優化算法中參數設置為：粒子數量為400，學習因子為2。

本發明的有益效果是：根據粒子群優化算法配合特定的參數可以擴大搜索范圍、加快粒子學習速度，從而提高庫容利用率，增加調洪演算精度；通過實施例給出的復核過程可知本發明算法獲得了更加精確的下泄流量曲線，能使尾礦庫泄水建筑物的設計更加節約，合理；充分利用了尾礦庫調洪庫容，為尾礦庫運行管理提供了更可靠的數據。

附圖說明

圖1是本發明方法與傳統迭代法的調洪演算結果比對圖。

具體實施方式

實施例1：如圖1所示，一種基于粒子群優化算法提高尾礦庫庫容利用率的調洪方法，所述方法步驟如下：

步驟1：根據尾礦庫的庫容和庫水位之間對應的離散數據，擬合得到庫容V_庫與庫水位Z_庫之間的關系函數；根據尾礦庫的庫水位與下泄流量之間對應的離散數據，擬合得到庫水位Z_庫與下泄流量q_泄之間的關系函數；

步驟2：根據當地歷年洪水資料確定典型洪水，即設計洪水過程線；