[发明专利]一种南水北调调水系统水资源配置装置及配置方法

说明书

本发明公开了一种南水北调调水系统水资源配置方法，包括水位控制开关、进水口、湖泊蓄水池、总取水泵、液位变送器、一级取水泵、受水区、泵站蓄水池、一级泵站、摄像装置、PLC控制器、二级泵站、三级泵站、N级泵站、交换机、交流接触器、变频调速装置、总监控装置和SLC控制器。本发明根据各区间供用水情况，优化配置各梯级泵站规划；湖泊蓄水池设计成最优的库容，可有效应对汛限，内部设有水位控制开关，低于此水位，停止湖泊内蓄水向外调水，优先保障当地用水权益，保证各区间现有用水权益不受破坏，合理的计算和控制水量使生活、工业、城市生态环境及航运用水的供水保证率达到97％，农业用水保证率达到95％～75％。

技术领域

本发明涉及一种水资源配置装置及配置方法，具体为一种南水北调调水系统水资源配置装置及配置方法，属于水资源应用技术领域。

背景技术

南水北调是指把长江流域水资源自其上游、中游、下游，结合中国疆土地域特点，分东、中、西三线抽调部分送至华北与淮海平原和西北地区水资源短缺地区，大型梯级泵站是南水北调工程的心脏，除了合理的设计、选型、施工和安装外，泵站的监测管理和水资源的配置是保证调水可靠、降低调水成本、节约水资源中占有很重要的地位。

水资源配置是一个多目标多阶段的项目，各个阶段的优化对水资源的合理利用有着重要的作用，现有的水资源配置方面未实现最优化的规制，破坏了各区间现有用水权益，存在很大的局限性，并且传统的水资源配置方式不能满足生活、工业、城市生态环境及航运用水的供水，并且成本高。因此，针对上述问题提出一种南水北调调水系统水资源配置方法。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种南水北调调水系统水资源配置方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，

一种南水北调调水系统水资源配置装置的配置方法，采用南水北调调水系统水资源配置装置，所述南水北调调水系统水资源配置装置包括进水口、湖泊蓄水池、总取水泵、受水区、一级泵站、二级泵站、三级泵站、N级泵站、SLC控制器和总监控装置，所述湖泊蓄水池连接进水口，且湖泊蓄水池内部设有水位控制开关和总取水泵；所述总取水泵连接变频调速装置和交流接触器，且变频调速装置连接SLC控制器和总监控装置；所述总取水泵连接一级泵站，且一级泵站内部设有液位变送器、泵站蓄水池和一级取水泵；所述一级泵站顶端设有摄像装置，且一级泵站连通受水区；所述一级泵站一端连接二级泵站，且二级泵站一端连接三级泵站；所述三级泵站连接N级泵站，所述一级泵站通过PLC控制器连接交换机。

其配置方法具体步骤如下：

S01、确定目标函数，根据各区间供用水情况，优化配置各梯级泵站规划，以各区间出入抽水规模与各区间缺水量最小为目标函数；

S02、确定约束条件，其中包括水量平衡约束、湖泊蓄水条件约束和防洪调度控制原则约束；

S03、通过对供、调水大系统的各子系统分别进行择优，实现各子系统局部优化，通过协调各子系统的决策，采用权重法对各目标进行线性加权组合，实现整个系统的优化。

优选的，步骤S01中，目标函数具体形式为：

式中：

T为总时段数；