多水源联合调度系统及其方法技术方案

本发明专利技术涉及多水源联合调度系统，包括实时水量采集模块、数据输入与读取模块、以需定供计算模块和计算结果输出模块，所述实时水量采集模块和所述数据输入与读取模块与所述以需定供计算模块通信连接，为所述以需定供计算模块提供基础的计算数据，所述以需定供计算模块与所述计算结果输出模块连接，将计算结果传输至所述计算结果输出模块进行显示。同时，本发明专利技术还提供多水源联合调度方法，包括步骤(1)采集各子流域的水雨情资料；(2)根据拟定的供水调度原则获取计划供水调度资料并保存；(3)对顺向连通的子流域逐个进行水量平衡计算；(4)按照以需定供原则分别对水库子流域和河段子流域的供水调度原则进行模拟并得出合理的调水方案。

【技术实现步骤摘要】
多水源联合调度系统及其方法
本专利技术涉及水资源的调度系统及其方法，具体的说，本专利技术涉及多水源联合调度系统及其方法，属于水资源调度及处理

技术介绍
水资源是人类生存和经济社会发展的物质基础，是不可替代的重要自然资源。人口剧增，灌溉农业扩大，工业化和城市化发展，城乡居民生活水平提高，人类社会对水的需求急剧增长。水资源优化配置概念和作用是指在流域或特定的区域范围内，遵循公平、高效和可持续利用的原则，以水资源的可持续利用和经济社会可持续发展为目标，通过各种工程与非工程措施，考虑市场经济规律和资源配置准则，通过合理抑制需求、有效增加供水、积极保护生态环境等手段和措施，对多种可利用水资源在区域间和各用水部门间进行的合理调配，实现有限水资源的经济、社会和生态环境综合效益最大，以及水质和水量的统一和协调。各种水源、水源点和各地各类用水户形成了庞大复杂的取用水系统，加上时间、空间的变化，水资源优化配置作用就更加明显。水资源短缺和洪涝灾害要求水量在时间和空间上合理调配，水环境要求水量水质之间的协调统一。水资源优化配置研究可为水量和水质在时间和空间上的合理调配和使用提供科学依据和对策、措施，但是，目前的水资源的优化配置措施，通常水资源对象比较单一，将两种或三种水资源结合进行调度的措施，也只是单纯的收集水资源的资料进行规划调度，不能进行模拟修正，水资源利用不合理、分配不均匀，部分地区严重缺水，部分地区又造成水资源的浪费。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种开发合理、高效利用、优化配置、全面节约的多水源联合调度系统。同时，本专利技术还提供一种解决上述问题的多水源联合调度方法。本专利技术解决以上技术问题的技术方案是：多水源联合调度系统，包括实时水量采集模块、数据输入与读取模块、以需定供计算模块和计算结果输出模块，所述实时水量采集模块和所述数据输入与读取模块与所述以需定供计算模块通信连接，为所述以需定供计算模块提供基础的计算数据，所述以需定供计算模块与所述计算结果输出模块连接，将计算结果传输至所述计算结果输出模块进行显示，具体为：所述实时水量采集模块，用于采集各水资源的水雨情资料，水雨情资料包括包括水库子流域时段初水位、水库子流域时段末水位、水库子流域水库正常高水位、水库子流域时段内预报流量、水库子流域的损失水量、水库子流域时段内入流水量、河段输水损失水量；所述数据输入与读取模块，用于输入拟定的供水调度原则，并读取供水调度原则中的计划供水调度资料，其中计划供水调度资料包括水库子流域时段内计划用水量、水库子流域时段内的计划供水量、上级河段子流域向本级河段子流域的供水量、本级河段子流域向沿线需水区的供水量、本级子流域向其上级子流域调出的水量、上级子流域向本级子流域泄入的水量；所述以需定供计算模块，包括水库子模块和河段子模块，用于对顺向连通的子流域逐个进行水量平衡计算，并按照以需定供原则分别对水库子流域和河段子流域的供水调度原则进行模拟并得出合理的调水方案；所述计算结果输出模块，用于输出得出的合理的调水方案。通过上述多水源联合调度系统，根据区域内各水库当前蓄水状况与未来一个时段末控制蓄水要求、各泵站与水闸现状工况，在未来一个时段的预报水库来水、预测降水以及各个供水区的预测需水的基础上，通过整个工程系统的水量平衡，做出未来一个时段各水库供水量、泵站抽水流量、水闸过水流量、市界断面过水流量、供水区的可供水量与亏水量、以及水库未来一个时段末的蓄水量，并计算出最合理的调水方案。本专利技术技术方案的进一步限定为，还包括供水能力修正模块，用于根据各泵站的实际抽水能力作为修正控制条件，根据实际抽水能力逆向调整以需定供计算模块中得出的调水方案。通过供水能力修正模块，根据各泵站的实际抽水能力对以需定供模拟计算求得的各泵站的抽水流量进行修正，从而对调水方案进行修正，使调水方案更加符合实际情况。进一步地，还包括以供定需计算模块，根据修正后的各泵站的实际抽水能力，对各个子流域的水量进行平衡计算，水量平衡计算方法与所属以需定供计算模块的计算方法相同。通过以供定需计算模块，对各个子流域的水量进行平衡计算，最终确定各子系统的实际可供水量，进一步优化调水方案。本专利技术提供的另一技术方案为：多水源联合调度方法，其特征在于，在一定区域内，根据多个子流域的实际工况，结合多个泵站与水闸的情况，计算一个时段中合理的调水方案，其中，多个子流域为顺向连通的水库子流域和河段子流域，具体步骤为：(1)采集各子流域的水雨情资料，水雨情资料包括水库子流域时段初水位S1、水库子流域时段末水位SL、水库子流域水库正常高水位SH、水库子流域时段内预报流量LIj、水库子流域的损失水量LLj、水库子流域时段内入流水量RIj、河段输水损失水量RLj；(2)根据拟定的供水调度原则获取计划供水调度资料并保存，其中计划供水调度资料包括水库子流域时段内计划用水量LSj、水库子流域时段内的计划供水量LSRj、上级河段子流域向本级河段子流域的供水量LSRj-1、本级河段子流域向沿线需水区的供水量RSj、本级子流域向其上级子流域调出的水量PQj-1、上级子流域向本级子流域泄入的水量LRFj-1；(3)对顺向连通的子流域逐个进行水量平衡计算，第j个子流域的水量平衡计算方法为：对于水库子流域，水量平衡计算方程式为S2＝S1+LIj+PQj+LRFj-1-PQj-1-LRFj-LFj-LSj-LSRj-LLj对于河段子流域，水量平衡计算方程式为RIj+LSRj-1+PQj+LRFj-1-PQj-1-LRFj-RSj-RLj＝0，式中，PQj为需要从下级子流域调入本级子流域的水量，LRFj为本级子流域向其下级子流域下泄的水量，LFj为如果本级子流域向其下级子流域泄放的水量超出下级子流域的泄流能力时，本级子流域需进一步向其它泄洪通道排放的洪水量；(4)按照以需定供原则分别对水库子流域和河段子流域的供水调度原则进行模拟并得出合理的调水方案，对于水库子流域，假设本级子流域按需水对象的需水量进行供水，并且暂不考虑需要从下级子流域调入本级子流域的水量PQj和泄入下级子系统的洪水量LRFj，将步骤(1)和(2)中得到的数据代入步骤(3)中的水库子流域的水量平衡计算方程式，如果Sl≤S2≤SH，说明此水库蓄水可以满足水库直接受水区的需水，无需调整，此时PQj＝0，LRFj＝0，LFj＝0；如果S2＜SL，说明此水库子流域无法全部满足受水区需水，取消水库向其下级河段子系统的供水，即LSRj＝0，将此条件再次代入水库子流域的水量平衡计算方程式中求得S2，若SL≤S2≤SH，则水库蓄水可以满足水库直接受水区的需水，LSRj＝0，PQj＝0，LRFj＝0，LFj＝0；若S2＜SL，则需要由水库下游子流域调水，调水流量为PQj＝SL-S2，水库子流域满足其直接受水区的需水，LSRj＝0，LRFj＝0，LFj＝0；如果S2＞SH，说明此时水库子流域来水很大或水库子流域本身就处于高水位运行，此时水库子流域需弃水，其总弃水量为LRFj+LFj＝S2-SH，LRFj和LFj根据当时水库水位，按照洪水调度规则确定，同时水库子流域按调度预案满足受水区的需水，PQj＝0；对于河段子流域，假设本级子流域按需水区的需水进行供本文档来自技高网...

【技术保护点】
多水源联合调度系统，其特征在于，包括实时水量采集模块、数据输入与读取模块、以需定供计算模块和计算结果输出模块，所述实时水量采集模块和所述数据输入与读取模块与所述以需定供计算模块通信连接，为所述以需定供计算模块提供基础的计算数据，所述以需定供计算模块与所述计算结果输出模块连接，将计算结果传输至所述计算结果输出模块进行显示，具体为：所述实时水量采集模块，用于采集各水资源的水雨情资料，水雨情资料包括包括水库子流域时段初水位、水库子流域时段末水位、水库子流域水库正常高水位、水库子流域时段内预报流量、水库子流域的损失水量、水库子流域时段内入流水量、河段输水损失水量；所述数据输入与读取模块，用于输入拟定的供水调度原则，并读取供水调度原则中的计划供水调度资料，其中计划供水调度资料包括水库子流域时段内计划用水量、水库子流域时段内的计划供水量、上级河段子流域向本级河段子流域的供水量、本级河段子流域向沿线需水区的供水量、本级子流域向其上级子流域调出的水量、上级子流域向本级子流域泄入的水量；所述以需定供计算模块，包括水库子模块和河段子模块，用于对顺向连通的子流域逐个进行水量平衡计算，并按照以需定供原则分别对水库子流域和河段子流域的供水调度原则进行模拟并得出合理的调水方案；所述计算结果输出模块，用于输出得出的合理的调水方案。...

【技术特征摘要】
1.多水源联合调度系统，其特征在于，包括实时水量采集模块、数据输入与读取模块、以需定供计算模块和计算结果输出模块，所述实时水量采集模块和所述数据输入与读取模块与所述以需定供计算模块通信连接，为所述以需定供计算模块提供基础的计算数据，所述以需定供计算模块与所述计算结果输出模块连接，将计算结果传输至所述计算结果输出模块进行显示，具体为：所述实时水量采集模块，用于采集各水资源的水雨情资料，水雨情资料包括水库子流域时段初水位、水库子流域时段末水位、水库子流域水库正常高水位、水库子流域时段内预报流量、水库子流域的损失水量、水库子流域时段内入流水量、河段输水损失水量；所述数据输入与读取模块，用于输入拟定的供水调度原则，并读取供水调度原则中的计划供水调度资料，其中计划供水调度资料包括水库子流域时段内计划用水量、水库子流域时段内的计划供水量、上级河段子流域向本级河段子流域的供水量、本级河段子流域向沿线需水区的供水量、本级子流域向其上级子流域调出的水量、上级子流域向本级子流域泄入的水量；所述以需定供计算模块，包括水库子模块和河段子模块，用于对顺向连通的子流域逐个进行水量平衡计算，并按照以需定供原则分别对水库子流域和河段子流域的供水调度原则进行模拟并得出合理的调水方案；所述计算结果输出模块，用于输出得出的合理的调水方案。2.根据权利要求1所述的多水源联合调度系统，其特征在于，还包括供水能力修正模块，用于根据各泵站的实际抽水能力作为修正控制条件，根据实际抽水能力逆向调整以需定供计算模块中得出的调水方案。3.根据权利要求2所述的多水源联合调度系统，其特征在于，还包括以供定需计算模块，根据修正后的各泵站的实际抽水能力，对各个子流域的水量进行平衡计算，水量平衡计算方法与所属以需定供计算模块的计算方法相同。4.多水源联合调度方法，其特征在于，在一定区域内，根据多个子流域的实际工况，结合多个泵站与水闸的情况，计算一个时段中合理的调水方案，其中，多个子流域为顺向连通的水库子流域和河段子流域，具体步骤为：(1)采集各子流域的水雨情资料，水雨情资料包括水库子流域时段初水位S1、水库子流域时段末水位SL、水库子流域水库正常高水位SH、水库子流域时段内预报流量LIj、水库子流域的损失水量LLj、水库子流域时段内入流水量RIj、河段输水损失水量RLj；(2)根据拟定的供水调度原则获取计划供水调度资料并保存，其中计划供水调度资料包括水库子流域时段内计划用水量LSj、水库子流域时段内的计划供水量LSRj、上级河段子流域向本级...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴苏舒，胡晓东，黄俊友，蒋春祥，
申请(专利权)人：江苏省水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32