一种高寒地区水库的兴利调节方法、装置以及设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种高寒地区水库的兴利调节方法、装置以及设备，该方法包括：确定高寒地区冰冻层变化规律；根据所述高寒地区冰冻层变化规律获取冬季水结为冰所引起的结冰损失水量以及春季冰融为水所产生的融冰增加水量；结合所述结冰损失水量以及所述融冰增加水量，根据水量平衡原理计算所述水库的兴利规模和最大供水能力。本发明专利技术的方法解决了现有的水库工程兴利规模较大，偏于安全，工程投资较大的问题，通过计算高寒地区水库冰冻层参与兴利调节从而实现了最大限度的降低水库工程的兴利规模，增加供水效益，降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种高寒地区水库的兴利调节方法、装置以及设备
本专利技术涉及水利工程
，尤其涉及一种高寒地区水库的兴利调节的方法以及装置。
技术介绍
高寒地区由于冬季寒冷且较漫长，比如黑龙江省的冬季从每年的11月一直持续到第二年的4月，长达约6个月时间，且在每年3月份，山区气温低于-25℃，冰冻层厚度超过1.2m，另外，高寒地区冬季降水以降雪为主，产汇流较少，形成河道入流量较少，甚至完全断流，提供的水库入库量非常有限。水库工程的设计过程中，在满足下游供水对象用水要求的基础上，应充分考虑冬季结冰的影响，即在满足工程任务基础上确定的水库兴利规模，然后再考虑冬季最大冰冻层的直接影响，最终确定水库工程的兴利规模，另外由于高寒地区冬季入库量少，为满足供水需求，则要求水库工程必须以较大规模，在畅流期尽量多蓄水，以满足进入漫长冬季后下游供水需求，以此方法确定的水库工程兴利规模较大，偏于安全，工程投资较大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种利用高寒地区水库的兴利调节的方法、装置、设备及计算机可读存储介质，能够在完成同等工程任务的基础上，最大限度的降低水库工程的兴利规模，或者在维持水库兴利规模不变的前提下，充分挖掘水库的供水能力，发挥水库工程供水效益。为解决上述技术问题，一方面，本专利技术提供一种高寒地区水库的兴利调节方法，包括：步骤S10,确定高寒地区冰冻层变化规律；步骤S20，根据所述高寒地区冰冻层变化规律获取冬季水结为冰所引起的结冰损失水量以及春季冰融为水所产生的融冰增加水量；步骤S30，结合所述结冰损失水量以及所述融冰增加水量，根据水量平衡原理计算所述水库的兴利规模和最大供水能力。根据本专利技术的一些实施例，在所述步骤S10中，确定所述水库每年预定月份的冰厚以及对应的水库面积。根据本专利技术的一些实施例，在所述步骤S20中，根据所述预定月份相对于上一月份的冰厚的变化量以及所述水库面积，计算所述结冰损失水量以及所述融冰增加水量。根据本专利技术的一些实施例，在所述步骤S20中，基于水和冰的密度差，根据下式(1)计算所述结冰损失水量以及所述融冰增加水量，ΔV＝Δh×S×0.9(1)其中，ΔV表示所述结冰损失水量以及所述融冰增加水量，Δh表示所述冰厚的变化量，S表示所述预定月份的所述水库面积。根据本专利技术的一些实施例，对所述融冰增加水量进行修正。第二方面，本专利技术实施例提供一种高寒地区水库的兴利调节的装置，包括：确定模块，用于确定高寒地区冰冻层变化规律；获取模块，用于根据所述高寒地区冰冻层变化规律获取冬季水结为冰所引起的结冰损失水量以及春季冰融为水所产生的融冰增加水量；计算模块，用于结合所述结冰损失水量以及所述融冰增加水量，根据水量平衡原理计算所述水库的兴利规模和最大供水能力。优选地，所述确定模块被形成为确定所述水库每年预定月份的冰厚以及对应的水库面积。优选地，所述获取模块根据所述预定月份相对于上一月份的冰厚的变化量以及所述水库面积，计算所述结冰损失水量以及所述融冰增加水量。优选地，所述获取模块基于水和冰的密度差，根据下式(1)计算所述结冰损失水量以及所述融冰增加水量，ΔV＝Δh×S×0.9(1)其中，ΔV表示所述结冰损失水量以及所述融冰增加水量，Δh表示所述冰厚的变化量，S表示所述预定月份的所述水库面积。优选地，所述获取模块对于所述融冰增加水量进行修正。第三方面，本专利技术实施例提供一种高寒地区水库的兴利调节设备，包括：处理器；和存储器，在所述存储器中存储有计算机程序指令，其中，在所述计算机程序指令被所述处理器运行时，使得所述处理器执行以下步骤：步骤S10,确定高寒地区冰冻层变化规律；步骤S20，根据所述高寒地区冰冻层变化规律获取冬季水结为冰所引起的结冰损失水量以及春季冰融为水所产生的融冰增加水量；步骤S30，结合所述结冰损失水量以及所述融冰增加水量，根据水量平衡原理计算所述水库的兴利规模和最大供水能力。第四方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时，使得所述处理器执行以下步骤：步骤S10,确定高寒地区冰冻层变化规律；步骤S20，根据所述高寒地区冰冻层变化规律获取冬季水结为冰所引起的结冰损失水量以及春季冰融为水所产生的融冰增加水量；步骤S30，结合所述结冰损失水量以及所述融冰增加水量，根据水量平衡原理计算所述水库的兴利规模和最大供水能力。本专利技术的上述技术方案至少具有如下有益效果之一：本专利技术实施例通过确定高寒地区冰冻层变化规律；根据所述高寒地区冰冻层变化规律获取冬季水结为冰所引起的结冰损失水量以及春季冰融为水所产生的融冰增加水量；结合所述结冰损失水量以及所述融冰增加水量，根据水量平衡原理计算所述水库的兴利规模和最大供水能力。这样解决了现有的水库工程兴利规模较大，偏于安全，工程投资较大的问题，通过计算高寒地区水库冰冻层参与兴利调节从而实现了最大限度的降低水库工程的兴利规模，增加供水效益，降低成本。附图说明图1为本专利技术实施例的高寒地区水库的兴利调节方法的流程图；图2为本专利技术实施例的高寒地区水库的兴利调节装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例的高寒地区水库的兴利调节设备的示意图。具体实施方式下面将结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。如图1所示，本专利技术实施例的全景图像拼接方法，包括：步骤101、确定高寒地区冰冻层变化规律。该步骤中，根据高寒地区冬季温度变化以及水库结冰实际情况，确定高寒地区冰冻层变换规律，例如东北等大部分地区从每年的11月开始结冰，冰层厚度约为0.30m至1.25m，到第二年的4月下旬融化，总历时约6个月，从结冰到融化期间，冰冻层的厚度是逐步变化的且具有一定规律。在本专利技术一个实施例中，确定水库每年预定月份的冰厚以及对应的水库面积，根据高寒地区冬季温度变化以及水库结冰实际情况，从每年的11月开始结冰，冰层厚度约为0.30m，进入12月冰层厚度约为0.60m，第二年1月份冰层厚度约为0.90m，2月份冰层厚度约为1.10m，3月份冰层最后，超过1.20m，4月份随着气温的回升，冰层厚度减少速度加快，所以对四月份分三个时间段统计其冰层厚度，四月上旬冰层厚度约为1.10m，中旬约为0.80m，下旬约为0.60m，五月份冰层基本融化。各个月份冰层厚度对应的水库面积如表1所示。步骤102、根据高寒地区冰冻层变化规律获取冬季水结为冰所引起的结冰损失水量以及春季冰融为水所产生的融冰增加水量。该步骤中，主要考虑高寒地区冰冻层随着温度变化而变化引起的水量的变化，根据上述高寒地区结冰以及融冰的变化规律，考虑在常规水量平衡的过程中，加入冬季结冰期由水结为冰的损失水量、春季由冰融为水的增加水量，重新进行水量平衡分析计算，构建新的水库兴利调节计算的水量平衡模式。在本专利技术的一个实施例中，根据预定月份相对于上一月份的冰厚的变化量以及水库面积，计算结冰损失水量以及融冰增加水量。也就是说，在非结冰期，没有结冰损失水量和融冰增加水量，水库兴利调节的水量平衡计算不变；在结冰期(11月至翌年3月)，在水库兴利调节计算的水量平衡过程中为水量损失，在每年的融冰期(3月至4月)，在水库兴利调节计算的水量平衡过程中为水量增加。优选地，基于水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高寒地区水库的兴利调节方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S10,确定高寒地区冰冻层变化规律；步骤S20，根据所述高寒地区冰冻层变化规律获取冬季水结为冰所引起的结冰损失水量以及春季冰融为水所产生的融冰增加水量；步骤S30，结合所述结冰损失水量以及所述融冰增加水量，根据水量平衡原理计算所述水库的兴利规模和最大供水能力。

【技术特征摘要】
1.一种高寒地区水库的兴利调节方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S10,确定高寒地区冰冻层变化规律；步骤S20，根据所述高寒地区冰冻层变化规律获取冬季水结为冰所引起的结冰损失水量以及春季冰融为水所产生的融冰增加水量；步骤S30，结合所述结冰损失水量以及所述融冰增加水量，根据水量平衡原理计算所述水库的兴利规模和最大供水能力。2.如权利要求1所述的兴利调节方法，其特征在于，在所述步骤S10中，确定所述水库每年预定月份的冰厚以及对应的水库面积。3.如权利要求2所述的兴利调节方法，其特征在于，在所述步骤S20中，根据所述预定月份相对于上一月份的冰厚的变化量以及所述水库面积，计算所述结冰损失水量以及所述融冰增加水量。4.如权利要求3所述的兴利调节方法，其特征在于，在所述步骤S20中，基于水和冰的密度差，根据下式(1)计算所述结冰损失水量以及所述融冰增加水量，ΔV＝Δh×S×0.9(1)其中，ΔV表示所述结冰损失水量以及所述融冰增加水量，Δh表示所述冰厚的变化量，S表示所述预定月份的所述水库面积。5.如权利要求4所述的兴利调节方法，其特征在于，对所述融冰增加水量进行修正。6.一种高寒地区水库的兴利调节装置，其特征在于，包括：确定模块，用于确定高寒地区冰冻层变化规律；获取模块，用于根据所述高寒地区冰冻层变化规律获取冬季水结为冰所引起的结冰损失水量以及春季冰融为水所产生的融冰增加水量；计算模块，用于结合所述结冰损失水量以及所述融冰增加水量，根据水量平衡原理计算所述水库的兴利规模和最大供水能力。7.如权利要求6所述的兴利调节装置，其特征在于，所述确定模块被形成为确定所述水库每年预定月份的冰厚以...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明岗，杨晓玉，丁昌春，侯保灯，李海兵，肖伟华，王浩民，彭璇，张永华，杨恒，
申请(专利权)人：黑龙江省水利水电勘测设计研究院，中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23