[发明专利]一种适合小流域河流多水源水质水量调度的方法

摘要

本发明提供一种适合小流域河流多水源水质水量调度的方法，属于环境水力学技术领域。该方法首先收集不同可调水水源的长系列逐日、逐月水量水质数据，明确调水水源不同年份不同时期的水质情况；然后利用EFDC模型建立小流域分布式水动力和水质耦合模型；再根据调水要求设定多水源调度遗传算法模型的目标函数；进一步确定调水水源水量约束和生态需水量约束；采用遗传算法数学模型，建立不同年份不同时期的调水水量配置方案集；利用EFDC分布式水动力和水质模型用于模拟不同调水水源配置方案下的河流的水量和水质变化；最后筛选出不同年份不同时期的最佳调水量。该方法能够实现调水后河流的水质最好、调水经济成本最小、水资源最节约的多水源调度。

主权项

1.一种适合小流域河流多水源水质水量调度的方法，其特征在于：包括步骤如下：S1：收集不同可调水水源的长系列逐日、逐月水量水质数据和降雨、气温水文数据，计算小流域日、月、年生态需水量，根据生态需水量与现状流量确定河流需调度水量，明确调水水源不同年份不同时期的水质情况；S2：以S1中获取的小流域水质水量监测数据和购买或测绘得到的水下地形数据资料为基础，利用EFDC模型软件建立小流域分布式水动力和水质模型；S3：根据调水要求设定多水源调度遗传算法模型的目标函数，具体如下：(1)各调度水源的水量之和：其中，f1——总调水量；αi——可调水水源的优先程度；xi——可调水水源的流量，m3/d；(2)各调度水源污染指标满足：其中，m1——主要污染指标的达标值；n——可调水水源的个数：bi——可调水水源的水质，即污染物质的浓度，g/m3；A——小流域不同时期主要污染指标的现状平均值；X——小流域不同时期的流量，m3/d；(3)调水费用：其中，f2——调水总费用，元；ci——调水水源的供水费用系数，元/m3；S4：采用多目标优化调度模型进一步设定约束条件如下：(1)调水水源水量约束：di≤xi≤ei其中，ei——调水水源水量最大值，m3/d；αi——调水水源水量最小值，m3/d；(2)需调度水量约束：其中，δ——河流不同年份不同时期需调度水量，m3/d；βi——可调水水源的水量损耗系数；S5：采用改进的遗传算法数学模型，建立不同年份不同时期的调水水量配置方案集；S6：利用S2中建立的EFDC分布式水动力和水质模型模拟不同调水水源配置方案下的河流的水量和水质变化；S7：以水质保障和经济性为原则，量化得出不同配置方案的水质改善程度和经济费用，筛选出不同年份不同时期的最佳调水量。