[发明专利]基于优化策略的实时配水方法

权利要求书

1.一种基于优化策略的实时配水方法，其特征在于：包括如下步骤：

A)获取n个支渠以日为时间尺度的需水计划和商品率；

B)获取干渠以日为时间尺度的供水计划；

C)以“先远端后近端”、“先高口后低口”、“先紧急后缓慢”为配水原则，取得每个支渠的灌溉供水优先级别；

D)通过所述步骤A)中获取到的n个支渠的需水计划和商品率计算取得每个支渠的需水量；

E)通过所述步骤B)中获取到的干渠的供水计划中的可供水量、所述步骤A)中计算取得的各支渠的需水量及所述步骤C)中取得的各支渠的灌溉供水优先级别，计算取得各支渠当日的供水量；

F)获取干渠的干渠渠床透水系数A_u、干渠渠床透水指数m_u、干渠渠道输水长度l_u和干渠设计流量q_u；获取各支渠的支渠渠床透水系数A_dj、支渠渠床透水指数m_dj、支渠渠道输水长度l_dj和支渠设计流量q_dj，j＝1,2,…,n；

G)以轮期内所有配水时段的干渠、支渠渠道的输水渗漏总损水量最小为目标建模：

min Q＝Q_u+Q_d

式中，Q_u为干渠的损水量，Q_d为支渠的总损水量，Q为干渠、支渠渠道的输水渗漏的总损水量，q_au为干渠的配水流量，q_adj为每个支渠的配水流量，T为轮期，t_u为干渠的配水时间，t_dj为每个支渠的配水时间；

应用遗传算法或粒子群优化算法对上述建模进行仿真计算，取最优结果，即各支渠的配水流量q_adj和配水时间t_dj作为最终配水决策方案；

所述步骤E)中，计算取得各支渠当日的供水量包括如下步骤：

1)输入各支渠的需水计划；

2)输入各支渠的商品率；

3)汇总计算支渠的需水量；

4)输入干渠的供水计划；

5)确定当日各支渠的灌溉供水优先级别；

6)若当日干渠的供水量小于支渠的需水量，根据所述步骤5)确定的各支渠的灌溉供水优先级别确定当日供水支渠和供水量，进入步骤7)，若当日干渠的供水量等于支渠的需水量，按各支渠的需水计划供水，进入步骤13)，若当日干渠的供水量大于支渠的需水量，按各支渠的需水计划供水，进入步骤9)；

7)若次日需要供水，进入步骤8)，若次日不需要供水，进入步骤12)；

8)将干渠剩余的需水量转移至次日，进入步骤10)；

9)若次日需要供水，且次日的供水量小于需水量，确定次日各支渠的灌溉供水优先级别，选择优先级别高的支渠提前供水，进入步骤10)，若次日的供水量大于或等于需水量，将当日的剩余水量弃水，进入步骤13)；

10)重新计算当日和次日的需水量；

11)重新计算次日各支渠的灌溉供水优先级别；

12)制作当日供水计划；

13)若次日需要供水，计算日期加1，回到步骤5)，若次日不需要供水，结束。

2.根据权利要求1所述基于优化策略的实时配水方法，其特征在于：所述步骤G)中，对建模进行仿真计算时，加以约束，约束条件为：

1)轮期约束：各支渠配水开始时间和结束时间应在轮期T内；

2)支渠配水流量约束：任一个支渠的配水流量q_adj为其设计流量q_dj的α倍，且0.6≤α≤1.0；

3)水量约束：任一个支渠的配水流量q_adj与配水时间t_dj之积等于该支渠的需水量；

4)水量平衡约束：任一时段干渠的配水流量q_au等于该时段内配水的各支渠配水流量q_adj之和；

5)干渠流量约束：任一时段干渠的配水流量q_au接近于其设计流量q_u并小于其最大允许流量，最大允许流量为设计流量q_u的1.2倍。

3.根据权利要求1所述基于优化策略的实时配水方法，其特征在于：所述步骤G)中，仿真计算重复运行20次，取最优结果。