[发明专利]平原城市河网防洪、排涝、活水联合优化调度方法及系统

权利要求书

1.一种平原城市河网防洪、排涝、活水联合优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)调研古城区内水网、防洪工程、水源工程和配水工程，构建河网水量-水质模型，制作防洪调度方案和水资源优化调度方案，并存储在智能调度系统中；

(2)在古城区内水网、防洪工程、水源工程和配水工程中设置若干个遥测站点，在站点布设传感器，监测实时水位；

(3)遥测站点通过数据传输通道将收集到的数据传输至中心控制站点，天气预报系统将未来24h动态天气预报数据传输至中心控制站点；

(4)中心控制站点根据实时水位数据和未来24h天气预报数据联合演算24h城市河网水位变幅，并对逐个特征点水位与设定的最高警戒水位和最低警戒水位进行比对识别，判别河网未来24h水位状态，并将判别结果信息传输至智能调度系统；

(5)智能调度系统的信息接收单元接收河网未来24h水位状态信息，存入信息存储单元；

(6)信息处理系统根据河网水位数据选择目标函数和调度方案库，信息处理单元根据河网水位判别内涝级别或缺水水平，选择对应约束条件，信息处理单元利用水量-水质模型及选定的目标函数和约束条件对选定的调度方案进行计算，得到对应水位的最优调度方案，命令输出单元接收来自信息处理单元所提供的最优调度方案对河网各个闸门、泵站调度处发布调度命令。

2.根据权利要求1所述的平原城市河网防洪、排涝、活水联合优化调度方法，其特征在于：所述步骤(4)中判断河网水位未来24小时内是否超出警戒水位具体包括以下步骤：

a.对整个河网进行调研确定特征点，并结合城市特点明确特征点的最高警戒水位和最低警戒水位；

b.根据实时河网水位及24小时天气预报联合数值模型预测未来24小时河网特征点水位变幅；

c.基于预测结果对城市河网未来24小时调度目标进行预判，若水位高于最高警戒水位或低于最低警戒水位，则进行预警警报。

3.根据权利要求1所述的平原城市河网防洪、排涝、活水联合优化调度方法，其特征在于：所述步骤(6)中基于判断结果自动选取调度目标及对应调度方案库具体包括以下步骤：

a.若城市河网特征点水位高于最高警戒水位，则选取汛期调度目标；

b.若城市河网特征点水位低于最低警戒水位，则选取非汛期调度目标；

c.若城市河网特征点水位高出最高警戒水位，根据特征点水位的结果预判内涝级别并选择具体约束条件；

d.若城市河网特征点水位低于最低警戒水位，根据特征点水位的结果预判缺水水平并选择具体约束条件。

4.根据权利要求1所述的平原城市河网防洪、排涝、活水联合优化调度方法，其特征在于：所述步骤(6)中目标函数包含防洪排涝能力最强、最小引调水量和最短换水周期；

若为汛期，则目标函数为防洪排涝能力最强，即遭遇比城市防洪标准高一级洪水中心城区淹没面积最小MincfAw；或者遭遇比城市排涝标准高一级最大24h暴雨中心城区淹没面积最小MincfAn，如同时遭遇防洪排涝需求，则取二者中较小者；

若为非汛期，调度目标为最小引调水量和最短换水周期，最小引调水量m为可调度水源工程个数，T为调度总小时数，V_it为第i个水源在t小时的引调水量(m³)；最短换水周期为：m表示水源数目，l为城市水系中的河流数目，V_j为第j条河流的存蓄水量，q_ij为第i个水源引调水量进入第j条河流单位小时的量m³/h。