[发明专利]一种面向河流生态需水的多水源优化配置方法

权利要求书

1.一种面向河流生态需水的多水源优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、考虑水系特征，并结合行政分区进行区域划分，对各分区采用遗传算法进行水资源供需平衡计算，得到各分区配置水量；

S2、根据水资源供需平衡后的河道径流量计算河流节点之间的渗透损失量；

S3、根据水库入库径流量、水库约束条件和集中生态补水方案集，采用动态规划算法对水库进行优化调节计算，得到水库出库径流量；

S4、根据水库出库径流量和渗透损失量演算至下一个河流节点，直至出口断面，得到各控制断面生态水量和河流渗漏量；

S5、构建包括河道外供水系统缺水率最小化目标函数、河流输水损失量最小化目标函数及河流生态效益最大化目标函数的多目标优化模型，根据各分区配置水量、各控制断面生态水量和河流渗漏量对多目标优化模型进行求解；

所述多目标优化模型具体包括：

多目标函数和约束条件；其中，

所述多目标函数包括河道外供水系统缺水率最小化目标函数，河流输水损失量最小化目标函数，河流输水损失水量最小化目标函数和河道年生态效益最小化目标函数；

所述约束条件包括可供水量约束，需水量约束，供水能力约束，水库库容约束，水库下游河道最小生态需水约束，河道生态需水量约束，地下水允许开采约束和变量非负约束；

S6、根据求解得到的各目标函数值生成不同分区水资源配置方案及水库调度方案。

2.根据权利要求1所述的面向河流生态需水的多水源优化配置方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括以下分步骤：

S11、考虑水系特征，并结合行政分区进行区域划分；

S12、获取各分区供水量和需求量；

S13、采用遗传算法根据各分区供水量和需求量随机生成初始方案，对初始方案进行交叉、变异操作，得到优化后的各分区供水系数和各分区回归水系数；

S14、根据各分区供水系数和各分区回归水系数，按照水源供水次序进行水资源供需平衡计算，得到各分区配置水量。

3.根据权利要求2所述的面向河流生态需水的多水源优化配置方法，其特征在于，所述步骤S11具体包括：

考虑水系特征，按流域水资源分区与区域行政分区相结合的方法进行区域划分；

对各个分区中对当地水资源量进行调节的水库和对过境河流上的水库进行复合；

对地表水资源进行分类，将当地地表水资源分为当地水库可调节的水资源和不可调节的水资源，将客水分为过境河流上水库可调节的水资源和不可调节的水资源。

4.根据权利要求1所述的面向河流生态需水的多水源优化配置方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：

根据水资源供需平衡后的河道径流量，通过渗漏量与流量、月份之间的关系，计算河流节点之间的渗透损失量。

5.根据权利要求1所述的面向河流生态需水的多水源优化配置方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括以下分步骤：

S31、根据河流生态需水量生成初始集中生态补水方案集；

S32、采用遗传算法对初始集中生态补水方案集进行交叉、变异操作，得到优化后的集中生态补水方案集；

S33、根据水库入库径流量、水库约束条件、下游河流生态需水量、河道外生态需水量和集中生态补水方案集，采用动态规划算法对水库进行优化调节计算，得到水库出库径流量。