[發明專利]一種基于河網水動力模型的閘群聯合調度方法

在審

• 申請號: 202010955942.0
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112733463A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 叢小飛;劉威風;左翔;趙杏杏
• 申請（專利權）人: 南京中禹智慧水利研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06Q50/26;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 韓璐

本發明公開了一種基于河網水動力模型的閘群聯合調度方法，包括以下步驟：S1、構建模型；S2、搭建仿真環境、結合地圖及web服務，進行搭建動態模型仿真環境；S3、根據河網水動力模型模塊與閘門調度管理模塊進行動態模擬，構建模型結果數據庫，設計調度方案和預案記憶模塊。本發明通過一維非恒定流的數值模型為基礎，綜合考慮河網的水文、地形、防洪設施、水利工程等條件和調度運行的需求，改進計算方法，增加閘門各種運行方式的模擬、往復流糙率的處理和產匯流模型，具有計算效率高、精確度高、結果客觀合理等優點，有利于河網水系水量的快速計算，并最終結合地圖服務與web服務進行聯合調度演示。

技術領域

本發明涉及閘群聯合調度技術領域，特別涉及一種基于河網水 動力模型的閘群聯合調度方法。

背景技術

我國河網眾多，流域廣泛，河網的行洪、防洪、除洪能力的測 算，精確度是一個主要指標，是為防洪建設、河道整治、抗洪搶險 等提供可靠的基礎數據的保證。其次，對骨干河道、重要城鎮的洪 水要素(水位、流量等)進行實時預報，則不但要求預報值有高精度，而且要求預報快速，以保證有關部門有足夠的時間的做出決策，采 取措施。由于河網干、支流系統復雜，邊界條件多樣，水位受人為 影響較大，要滿足測算精確，預報快速的要求，而現有的閘群聯合 調度方法，不能滿足測算精確、快速預報的要求，因此，我們提出 了一種基于河網水動力模型的閘群聯合調度方法。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為了解決現有技術中存在的不足，本發明提供了一種基于河網 水動力模型的閘群聯合調度方法，綜合考慮河網的水文、地形、防 洪設施、水利工程等條件和調度運行的需求，改進計算方法，增加 閘門各種運行方式的模擬、往復流糙率的處理和產匯流模型，具有計算效率高、精確度高、結果客觀合理等優點，有利于河網水系水 量的快速計算，并最終結合地圖服務與web服務進行聯合調度演示。

(二)技術方案

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案，一種基于河網 水動力模型的閘群聯合調度方法，包括以下步驟：

S1、構建模型，根據河網的水文、地形、防洪設施、水利工程 條件和調度運行的需求，構建河網水動力模型；

S2、搭建仿真環境、結合地圖及web服務，進行搭建動態模型 仿真環境；

S3、根據河網水動力模型模塊與閘門調度管理模塊進行動態模 擬，構建模型結果數據庫，設計調度方案和預案記憶模塊。

作為本發明的一種優選技術方案，所述S1中，根據河網的水文、 地形、防洪設施、水利工程條件和調度運行的需求，構建河網水動 力模型，還包括如下步驟：

S1.1、根據河網閘群聯合調度數據需求，構建河網水動力模型 的基本模型結構；

S1.2、根據河網的水文、地形、防洪設施、水利工程條件和調 度運行的需求，改進計算方法，確定數學模型；

S1.3、根據數學模型計算需要，劃分河網水系及確認計算邊界 條件；

S1.4、在河網水動力模型中嵌入降雨產流模型，輸入雨型后， 產生的地面徑流以側向入流的方式，直接進入河網的水動力計算， 便于測報。

作為本發明的一種優選技術方案，所述S1.1中的河網水動力模 型包括數據文件模塊、產匯流模塊、主計算模型模塊和計算結果輸 出模塊，所述數據文件模塊包括基本參數子模塊、邊界條件子模塊、 河網地理特征子模塊和水工建筑物子模塊，所述計算結果輸出模塊 包括文本文件輸出子模塊、圖形文件輸出子模塊和地理信息圖形顯 示子模塊。

作為本發明的一種優選技術方案，所述S1.2中，確定數學模型， 還包括以下步驟：

S1.2.1、基本方程，河網水動力學模型的基本方程為擴展后的 Saint-Venant方程組：