[发明专利]一种优化绘制梯级水库水力联系图的方法

权利要求书

1.一种优化绘制梯级水库水力联系图的方法，其特征在于：包括步骤：

一、以流域梯级各水库参数为输入数据，等间距离离散梯级水库坡面，建立梯级水库坡面线性优化模型；

二、对梯级水库坡面线性优化模型中非线性约束进行线性化处理，采用线性规划计算得出优化的梯级水库坡面线；

三、根据优化的梯级水库坡面线，考虑坝顶高程，调用图形绘制组件，绘制梯级水库水力联系图；

所述梯级水库坡面线性优化模型以梯级水库坡面斜率变幅最小为目标；

所述梯级水库坡面线性优化模型构建的具体步骤包括：

设流域共有梯级水库N个，水库n距离河口的水路距离是X_n，水库n的坝底高程是Y_n，坝顶高程是Z_n，n＝1～N，n表示水库编号；

从河口往上游，在水平轴上等间距设定坡面离散点，其对应横坐标分别为x₁,x₂,…,x_M，等间距坡面离散步长为Δx；坡面离散点横坐标x₁,x₂,…,x_M所对应的坡面离散点纵坐标y₁,y₂,…,y_M是梯级水库坡面线性优化模型的决策变量；M为坡面离散点总数；

1)从河口往上游，坡面呈递增趋势，趋势关系如公式(1)所示：

y_m≤y_m+1 (1)

y_m表示第m个坡面离散点纵坐标；m＝1～M，m表示坡面离散点编号；

2)对于坡面上的水库n坝址点(X_n,Y_n)处，坡面斜率设定为0，坝底高程不变，

x_m表示第m个坡面离散点横坐标；

3)从水库n的坝址开始，到其最邻近的上游水库n+1的坝址截止，为水库n区间坡面离散点集合A_n，表示为：

A_n＝{m|X_n≤x_m≤X_n+1} (3)

第m个坡面离散点的斜率变幅α_m，用二阶差分表示为：

α_m＝(y_m+1-y_m)-(y_m-y_m-1) (4)

水库n区间坡面离散点集合A_n内离散点二阶差分绝对值的最大值表示为：

β_n＝max|α_m|,m∈A_n (5)

4)梯级水库坡面线性优化模型的目标函数为：

所述步骤二具体步骤包括：

对公式(5)进行线性化处理，得到：

β_n≥α_m,m∈A_n (7)

β_n≥-α_m,m∈A_n (8)

梯级水库坡面优化模型的目标函数为式(6)，满足约束条件式(1,2,3,4,7,8)。

2.根据权利要求1所述的一种优化绘制梯级水库水力联系图的方法，其特征是：所述输入数据包括各水库距离河口的水路距离、坝底高程、坝顶高程。

3.根据权利要求1所述的一种优化绘制梯级水库水力联系图的方法，其特征是：所述步骤三中根据优化的梯级水库坡面线，考虑坝顶高程，调用图形绘制组件，绘制梯级水库水力联系图，具体步骤包括：

根据优化的梯级水库坡面线，考虑坝顶高程Z_n，调用图形绘制组件，绘制梯级水库坡面线、梯级水库大坝、水库水面线，最终形成整个流域梯级的水库水力联系图。