[發(fā)明專利]一種反推水庫入庫流量過程的優(yōu)化修正方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110681901.1 | 申請日： | 2021-06-19 |
| 公開（公告）號： | CN113326632B | 公開（公告）日： | 2022-09-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 康傳雄;劉軒萁;廖浩森 | 申請（專利權(quán)）人： | 南昌工程學(xué)院 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G06F111/04;G06F111/06;G06F113/08 |
| 代理公司： | 南昌大牛知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 36135 | 代理人： | 劉華 |
| 地址： | 330200 江西*** | 國省代碼： | 江西;36 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 水庫 入庫 流量 過程 優(yōu)化 修正 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種反推水庫入庫流量過程的優(yōu)化修正方法，本發(fā)明提供的方法允許在一定范圍內(nèi)修正觀測水位值，以修正后的入庫流量過程變幅最小為目標(biāo)，建立優(yōu)化修正模型，然后調(diào)用開源混合整數(shù)線性規(guī)劃解算器Cbc進(jìn)行求解，輸出修正后的入庫流量過程。本發(fā)明提供的優(yōu)化修正模型物理意義明確，修正后的入庫流量過程平滑，又能接近真實(shí)的天然入流情況，具有很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于水庫調(diào)度和水文測驗(yàn)領(lǐng)域，具體涉及一種反推水庫入庫流量過程的優(yōu)化修正方法。
背景技術(shù)
水庫入庫流量是水庫資料整編的一部分，對評估和提高水庫運(yùn)行效益有重要意義。對于沒有入庫流量觀測的水庫，根據(jù)水量平衡方程反推入庫流量過程是常用的做法，即根據(jù)水庫水位觀測計(jì)算水庫蓄水量變化，加上出庫流量得到入庫流量。該方法在實(shí)際運(yùn)用中推算的入庫流量過程常呈現(xiàn)“鋸齒形”，甚至出現(xiàn)負(fù)值。即便計(jì)入蒸發(fā)和滲漏等水量損失，也不能改善上述問題。出現(xiàn)上述問題的根本原因是：受觀測設(shè)備的精度、動庫容、閘門啟閉、風(fēng)浪等因素的影響，觀測的水位值不能準(zhǔn)確反應(yīng)水庫的實(shí)際蓄水量。對于大中型水庫，即便是0.01m的水位差，其對應(yīng)的庫容也是巨大的，因此導(dǎo)致直接反推的入庫流量過程不合理。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對直接反推入庫流量過程不合理這一實(shí)際問題，基于觀測水位值不能準(zhǔn)確反應(yīng)水庫實(shí)際蓄水量這一客觀原因，提供一種反推水庫入庫流量過程的優(yōu)化修正方法，具體采用以下的技術(shù)方案：
一種反推水庫入庫流量過程的優(yōu)化修正方法，其特征在于，包括以下步驟：將水庫水位監(jiān)測值和出庫流量監(jiān)測值輸入優(yōu)化修正模型，調(diào)用混合整數(shù)線性規(guī)劃解算器Cbc求解后輸出修正后的入庫流量過程；
所述優(yōu)化修正模型的目標(biāo)函數(shù)為其中，和分別表示修正后的相鄰時(shí)段入庫流量的增加量或減少量，在最小目標(biāo)下，二者至少一個(gè)為0；
所述優(yōu)化修正模型的約束條件包括：相鄰時(shí)段的流量與變幅關(guān)系、允許的水位修正范圍、水量平衡關(guān)系、水位-庫容關(guān)系和非負(fù)約束；
所述相鄰時(shí)段的流量與變幅關(guān)系具體為其中，Qt′是修正后的時(shí)段平均入庫流量；
所述允許的水位修正范圍具體為-△z≤Zt′-Zt≤△z，其中，Zt和Zt′分別是修正前后的時(shí)刻水位，△z表示允許的修正范圍，為0.01m～0.02m；
所述水量平衡關(guān)系具體為Vt′+1＝Vt′+(Qt′-qt)·△t-△wt，其中，Vt′表示修正后的水位Zt′對應(yīng)的庫容值，qt表示時(shí)段平均出庫流量，△t表示時(shí)段時(shí)間長，△wt表示時(shí)段水量損失；
所述水位-庫容關(guān)系具體為Vt′＝fZV(Zt′)，其中fZV表示水庫的水位-庫容曲線，以離散的水位-庫容值表示，采用分段線性建模為混合整數(shù)線性規(guī)劃模型；
所述非負(fù)約束具體為上述各變量均取非負(fù)值。
其中，△wt表示時(shí)段水量損失(實(shí)際中可忽略不計(jì))。
本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提供的優(yōu)化修正模型物理意義明確，修正后的入庫流量過程平滑，又能接近真實(shí)的天然入流情況，具有很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
附圖說明
圖1所示為入庫流量優(yōu)化修正方法的步驟圖；
圖2所示為優(yōu)化修正前后的72個(gè)時(shí)段的三峽水庫入庫流量數(shù)據(jù)圖。
具體實(shí)施方式
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