[发明专利]一种适应气候变化的水资源随机规划方法

权利要求书

1.一种适应气候变化的水资源随机规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A、耦合统计降尺度方法和水文模型，在流域水文气象站点观测数据以及全球气候模式提供的未来气候变化数据的基础上，预测流域内的可用水资源量；

步骤B、以水资源利用效益最大化为目标，以可用水资源量、水资源需求量、生态用水保护、技术要求为约束条件，构建水资源优化配置模型；

步骤C、采用区间交互式算法将水资源优化配置模型拆解为上界线性子模型和下界线性子模型，进行水资源优化配置模型的进一步优化求解；

所述步骤A又包括：

步骤A1：选取逐步聚类统计降尺度方法，将全球气候模型模拟的历史气象变量，作为逐步聚类方法的预测变量；而观测的站点气象要素作为逐步聚类方法的预测因子；将预测变量和预测因子组成逐步聚类降尺度模型的关系矩阵；

步骤A2：通过统计检验，将关系矩阵进行一系列分割和合并，构建全球气候模型模拟数据与流域尺度的气象数据的统计关系树；

步骤A3：把大尺度、低分辨率的全球气候模型输出未来气候信息输入到形成的统计关系树中，将其转化为能够输入到水文模型的区域尺度的地面气候变化信息；

步骤A4：将生成的区域尺度的地面气候变化信息驱动水文模型，输出可用水资源量；

所述步骤A4中又分为：

步骤A41、根据自然过程的随机特性，求出水资源量的均值和方差，将其拟合成连续函数；

步骤A42、按照极低、低、中、高、极高五个等级，将连续函数离散成五段概率之和为1的离散函数，每一段的概率为p_tk,t为时期，k表示水资源量随机水平且每一个p_tk都对应一个流量Q_tk；Q_tk是t时期水平k下的可用水资源量；

步骤A43、将p_tk，和Q_tk输出。

2.根据权利要求1所述的一种适应气候变化的水资源随机规划方法，其特征在于，所述步骤B又包括：

步骤B1:以水资源优化配置效益的最大化为目标，考虑人类活动用水和生态用水两个关键要素，构建目标函数；

式中，i表示用户；t表示时期；k为可用水资源量的随机水平；f为系统收益，NB_it为用i在t时期的单位用水净收益；WT_it是用户i在时刻t的配水目标；PE_it是用户i在时刻t因不能满足配水目标缺水而造成的惩罚成本，PE_itNB_it；WS_itk是可用水资源量在水平k时用户i的缺水量；p_tk为t时期可用户水资源量在水平k时的概率；

步骤B2：以可用水资源量、水资源需求量、生态用水保护、技术要求为约束条件：

式中，表示满足河道内基本生态需求的水资源量，表示河道内的水资源蒸发量，Q_tk是t时期水平k下的可用水资源量；

各用户需水量约束：

生态用水保障约束：

式中，WT_2t是生态在时刻t的配水目标；WS_2tk是生态在t时刻可用水资源量为k水平时的缺水量；WT_2tmin为生态在时刻t的最小需水量；WT_2tmax为生态在时刻t的最大需水量；

非负约束：