[发明专利]丹江口水库向受水区生态补水调度研究方法

权利要求书

1.丹江口水库向受水区生态补水调度研究方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、提出生态补水调度规则，构建生态补水调度模型，明确多目标生态调度目标和边界条件；

S2、采用多目标ε-NSGAII优化算法获得最优生态补水调度线和生态补水调度方案集；

S3、进一步分析生态补水调度规模、调度时机以及生态补水与其他供水目标间的竞争与协同关系；

S4、得出结果。

2.根据权利要求1所述的丹江口水库向受水区生态补水调度研究方法，其特征在于，步骤S1中，其具体方法为：

S11：以2016年水利部批复的《丹江口水利枢纽调度规程(试行)》(水建管[2016]377号)的供水调度规则和方式为基础，考虑对现有的供水不产生明显影响的前提下，尽量在加大供水区考虑生态补水，设相应的生态补水规则，规则如下：

(a)RULE-1：在丹江口水库有弃水的情况下启动生态相机补水；

(b)RULE-2：以加大供水线1作为生态补水启动控制水位；

(c)RULE-3：在加大供水线1之上拟定生态补水控制线作为生态补水启动控制水位；

S12：以生态补水调度规则为基础，根据水库历史径流统计资料和相应设计需水流量资料设计确定，以时间为横坐标，水库水位或蓄水量为纵坐标，由控制供水方式的指导线划分出不同的供水调度区，其数学描述可表示为：

Q_t＝f(Z,T) 公式(1)

式中，Q_t、Z、T分别表示供水流量、水位和相应时间，提出基于供水调度图形式的丹江口水库生态补水调度优化模型方法，构建生态补水调度模型，明确多目标生态调度目标和边界条件。

3.根据权利要求2所述的丹江口水库向受水区生态补水调度研究方法，其特征在于，在步骤S2中，水库决策变量为水库各目标的时段供水量，状态变量为水库蓄水量，优化变量为调度参数，根据生态补水调度规则的预设形式，采用模拟-优化方法求解优化调度方案，RULE-1和RULE-2规则采用模拟方法获取直接获取调度方案，而基于RULE-1规则构建的模型，采用模拟与优化嵌套方法进行求解，其中优化模块中采用ε-支配的带精英策略的非支配排序遗传算法(ε-NSGAII优化算法)进行调度参数(生态补水调度线)优化计算，模拟模块嵌入优化模块循环进行寻优迭代，最终获得满意的生态补水调度方案集和最优生态补水调度线。

4.根据权利要求1所述的丹江口水库向受水区生态补水调度研究方法，其特征在于，在步骤S3中，所述生态补水与其他供水目标间的竞争与协同关系包括生态补水与目标函数间关系和生态补水与三方向供水关系。

5.根据权利要求1所述的丹江口水库向受水区生态补水调度研究方法，其特征在于，在步骤S4中，所述结果为：

(1)结果显示年均生态补水量为7.617亿m³，生态补水分别与弃水均值和三方向总缺水率呈竞争关系，生态补水主要来自于减少的弃水量；

(2)生态供水最佳时机主要集中汛前3—6月，可以减少汛期水库弃水；供水期1—2月，生态补水量也相对较大，但生态需水较小且为降低冰期北调供水风险，可不向北方进行生态补水。