[发明专利]一种基于防洪压力值的并联水库群防洪优化调度方案生成方法

说明书

本发明涉及一种基于防洪压力值的并联水库群防洪优化调度方案生成方法，包括：确定并联水库群以及保护对象，计算各水库的防洪压力值、进行粒子群编码，设置并联水库群各个水库的约束条件，计算第一代粒子群中各粒子的适应度值，采用动态更新惯性权值的粒子群算法进行迭代循环并更新粒子；计算新一代粒子群中各粒子的适应度值直至满足优化条件，输出并联水库群防洪优化调度方案，根据防洪压力值不断调整防洪库容大小，直至保证保护断面的最大流量小于设定流量。本发明采用动态更新惯性权值的粒子群算法，克服了现有粒子群算法易陷入局部最优的缺点，增强了全局和局部搜索能力，最终得出的水库群防洪优化调度方案，保证了下游安全，降低了防洪风险。

技术领域

本发明属于水利工程技术领域，特别涉及一种基于防洪压力值的并联水库群防洪优化调度方案生成方法。

背景技术

我国洪水灾害具有突发性、多发性以及不确定性，其对人类生存与发展的威胁程度比较严重，尤其超标准洪水带来灾害更加无法估量。防洪工程体系需要针对水库工程制定相应的调度方案，然而在联合防洪实时调度中，受到较多因素的影响，水库群涉及的要素更多，特别针对并联水库群，多个水库保护一个保护对象，如何实现防洪库容合理分配，是防洪调度成功的关键问题。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明从防洪压力值出发，建立以并联水库防洪系统防洪调度占用防洪库容最小模型，基于此统一并联水库群防洪调度决策评定依据，提出了一种基于防洪压力值的并联水库群防洪优化调度方案生成方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种基于防洪压力值的并联水库群防洪优化调度方案生成方法，包括以下步骤：

步骤1，确定并联水库群以及保护对象

选择并联水库群以及对应的下游保护断面作为研究对象，根据水库以及水库区间洪水过程长度确定防洪调度周期，设共有n个水库，以i为代表水库编号的变量，i＝1，2，...，n，将防洪调度周期划分为T个时段，以t为代表时段变量，t＝1，2，...，T；

步骤2，各水库按照泄洪能力条件泄流

按照公式(1)计算各水库不同时段的出流流量：

q_i，t＝fq(h_i，t)   (1)

式中，fq为水库泄流能力函数；h_i，t为第i个水库t时段的水库水位；q_i，t为第i个水库t时段的出流流量；

步骤3，保护断面过流流量的计算

根据各个水库演算至保护断面的过流流量与区间流量叠加，可得到保护断面的最终过流流量，公式(3)如下：

式中，QB_t为保护断面第t时段的过流流量；QJ_t为第t时段水库群到保护断面的区间流量总和；qqq_i，t为第i个水库t时段演算至下游保护断面的过流流量；

步骤4，保护断面最大流量的计算：

按照公式(4)计算保护断面整个防洪调度中的最大流量，公式(4)如下：

式中，FF为保护断面计算的最大流量；Q_设定流量为保护断面设定的最大流量；

如果FF≤Q_设定流量，则进入步骤15；如果FF＞Q_设定流量，则进入步骤5；

步骤5，各个水库防洪压力值的计算：

按照公式(5)计算各个水库的防洪压力值p_i：