水资源配置中考虑供水优先序的行业供水量确定方法技术

本发明专利技术公开了一种水资源配置中考虑供水优先序的行业供水量确定方法，针对指定区域的未来水资源配置中考虑行业供水优先次序进行行业供水量确定，通过采用湿周法、外包线法、水量平衡法、SOR法，利用多种调查资料，建立行业供水优先次序三层结构，根据各供水行业用水户不同水位限制，不同供水优先级别，科学有效地实现了各供水行业各自的供水量计算。本发明专利技术基于引进生态水位控制的供水优先序，确定生活、工业、船闸、生态、农业等用水户不同水位限制及不同供水优先级别，分别确定供水量，不仅促进水资源利用效率的提升，而且保护了水生态，使水资源管理与配置更加科学有效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水资源配置方法，尤其涉及一种对于不同行业的供水量确定方 法，属于产汇流模拟与供需预测、水资源配置、水工程集群调度、水利建设、水量分配等技术 领域。
技术介绍
近年来，为适应水系统多元化发展、实施高效管理，水资源配置由水量配置向外扩 展，开展了水量水质联合配置以及水资源调配等研究。 随着社会经济的发展及人们对水认识的加深，国内对水资源配置的理论研究从最 初以需定供的水量分配和供需平衡发展到以水资源开发治理为整体性目标，尝试以可持 续的理念实现流域和区域的水资源合理配置[王浩，游进军.水资源合理配置研究历程与 进展[J].水利学报，2008,39(10):1168-1175.]。王浩等提出了基于水资源可持续利用的 三次平衡配置方法[王浩，秦大庸，王建华，等.黄淮海流域水资源合理配置[M].北京： 科学出版社，2003,10:21-159.]，在流域及区域水资源规划中得到了普遍的推广应用。 在以往大多数水资源配置研究中，主要采用最低水位为控制水位，用水户同时供 水，确定水资源配置方案后根据管理实践人工确定供水优先序，由此造成了水资源宏观配 置与用水户的实际微观需求相脱节的河流水量分配问题。 申请号为201210241484. X的专利技术专利申请，公开了一种调水工程水资源优化配 置动态模型构建系统，其中：系统概化模块可以对实际问题进行抽象和概化形成数据文件， 该数据文件将在河道径流量计算模块和用水户需水量统计模块中被调用；河道径流获取模 块获得河道径流数据文件；用水户需水量统计模块统计用水户需水量；模型构建模块利用 优化理论，确定模型的目标函数和各项约束条件，建立数学模型，数学模型确认后，编写模 型文件；模型运算模块生成模型结果文件；模型结果处理模块对模型结果进行综合展示和 处理。采用该专利技术能够生成动态模型，根据实际降雨量情况对优化模型进行实时修正，从而 提1? 了 1?型预测的精度。 国内公开发表文献有《辽河平原地下水生态水位与水资源优化配置研究》，提出了 面向生态的区域地下水生态水位理论与水量调控计算方法，但是上述方案中未涉及水资源 配置中考虑供水优先序的行业供水量确定方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是落实行业水量分配工作，解决水资源宏观配置与用 水户的实际微观需求相脱节的河流水量分配问题，提供一种生活、工业、船闸、生态、农业等 用水户在。 本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案： -种，针对指定区域的未来 水资源配置中考虑行业供水优先次序进行行业供水量确定，包括如下步骤： 步骤1、根据自来水厂取水口头部和工业自备水源取水口头部设计最低取水水深， 确定研究区域的河道断面底水水位z min，其中，Zmin = E+H，E为河底高程，Η为最低取水水深， 单位为m ; 步骤2、根据河道的断面形态，采用基于河道形态的湿周法和河道最低通航水位确 定研究区域的河道断面生态水位单位为m ; 步骤3、根据以水位和流量为变量的平底梯形河道的水流非恒定运动的基本方程 组建立研究区域河网节点水量平衡方程组，然后采用S0R迭代法求解河道断面当前实时水 位Z ; 步骤4、获得研究区域所有用水户需水量Dw、取水河道长度Li、取水口门能力A kj资 料，计算每条河道i上每个供水行业k的累计需水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水资源配置中考虑供水优先序的行业供水量确定方法，针对指定区域的未来水资源配置中考虑行业供水优先次序进行行业供水量确定，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、根据自来水厂取水口头部和工业自备水源取水口头部设计最低取水水深，确定研究区域的河道断面底水水位Zmin，其中，Zmin＝E+H，E为河底高程，H为最低取水水深，单位为m；步骤2、根据河道的断面形态，采用基于河道形态的湿周法和河道最低通航水位确定研究区域的河道断面生态水位Ze，单位为m；步骤3、根据以水位和流量为变量的平底梯形河道的水流非恒定运动的基本方程组建立研究区域河网节点水量平衡方程组，然后采用SOR迭代法求解河道断面当前实时水位Z；步骤4、获得研究区域所有用水户需水量Dkj、取水河道长度Li、取水口门能力Akj资料，计算每条河道i上每个供水行业k的累计需水累计口门能力通过公式Wk口＝∑iMin(Dki,Aki)，确定每条河道i上各供水行业的口门供水量；其中，j为用水户个数，j＝1,2,…N,i为河道个数，i＝1,2,…M，N、M均为自然数；步骤5、根据河道河底高程E、底水水位Zmin、生态水位Ze建立供水优先次序三层结构，分别定义底水水位Zmin以上的供水行业和生态水位Ze以上的供水行业，根据供水行业在三层结构中所处层级、当前实时水位Z与Zmin及Ze的关系，以及各供水行业的口门供水量与行业允许利用的最大流量的关系，确定供水行业供水优先次序及其对应的供水量。...

【技术特征摘要】
1. 一种水资源配置中考虑供水优先序的行业供水量确定方法，针对指定区域的未来水 资源配置中考虑行业供水优先次序进行行业供水量确定，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1、根据自来水厂取水口头部和工业自备水源取水口头部设计最低取水水深，确定 研究区域的河道断面底水水位Zmin，其中，Zmin =E+H，E为河底高程，H为最低取水水深，单 位为m; 步骤2、根据河道的断面形态，采用基于河道形态的湿周法和河道最低通航水位确定研 究区域的河道断面生态水位Ze，单位为m; 步骤3、根据以水位和流量为变量的平底梯形河道的水流非恒定运动的基本方程组建 立研究区域河网节点水量平衡方程组，然后采用SOR迭代法求解河道断面当前实时水位Z; 步骤4、获得研究区域所有用水户需水量Dw、取水河道长度Lp取水口门能力Aw资料， 计算每条河道i上每个供水行业k的累计需水= 、累计口门能力4，通过 MJ:1 公式Wk。=EWin(Dki，Aki)，确定每条河道i上各供水行业的口门供水量；其中，j为用水户 个数，j= 1，2,…N，i为河道个数，i= 1，2,…M，N、M均为自然数； 步骤5、根据河道河底高程E、底水水位Zmin、生态水位Ze建立供水优先次序三层结构， 分别定义底水水位Zmin以上的供水行业和生态水位Ze以上的供水行业，根据供水行业在三 层结构中所处层级、当前实时水位Z与Zmin及Ze的关系，以及各供水行业的口门供水量与行 业允许利用的最大流量的关系，确定供水行业供水优先次序及其对应的供水量。2. 根据权利要求1所述的一种水资源配置中考虑供水优先序的行业供水量确定方法， 其特征在于，所述步骤2包括如下步骤： 步骤201、根据河道首末实测大断面资料，绘出其断面形态并进行分类，若该河道为天 然河道，则断面形态分为抛物线型或W型，若该河道为人工渠道，则断面形状分为四边形或 者近似的四边形形状； 步骤202、从多个河道断面的几何尺寸与流量关系实测数据推求，或从单一河道一组几 何尺寸与流量数据中计算得出湿周与流量的关系曲线； 步骤203、依据湿周与流量关系曲线中的突变点的位置，结合河道断面形态分类和河道 最低通航水位来确定河道生态水位。3. 根据权利要求2所述的一种水资源配置中考虑供水优先序的行业供水量确定方法， 其特征在于，所述步骤203中，针对湿周与流量关系曲线中的突变点的位置，是采用斜率法 或最大曲率法求取。4. 根据权利要求2所述的一种水资源配置中考虑供水优先序的行业供水量确定方法， 其特征在于，所述步骤203中，结合河道断面形态分类和河道最低通航水位确定河道生态 水位具体为： (1) 如果河道断面形态为抛物线型或W型，通过最大曲率法或斜率法得到其突变点，突 变点所对应的水位和河道最低通航水位二者中取最大值作为河道生态水位； (2) 如果河道断面形态为四边形或近似四边形断面，根据河道水生生物的最小生存水 深或河道湿周率要求、河道最低通航水位来确定河流的生态水位。5. 根据权利要求1所述的一种水资源配置中考虑供水优先序的行业供水量确定方法， 其特征在于，步骤3所述平底梯形河道的水流非恒定运动的基本方程组为：其中，Q为流量，单位是m3/s;x为距离,单位是m;B为水面宽,单位是m;Z为水位,单位 是m;t为时间,单位是s;qL为旁侧入出流量,单位是m2/s,入流为正，出流为负；u为流速， 单位是m/s;A为过水面积，单位是m2...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨树滩，
申请(专利权)人：杨树滩，
类型：发明
国别省市：江苏;32