一种优化生态流量分配的方法技术

本发明专利技术公开了一种优化生态流量分配的方法，包括以下步骤：S1、获取研究流域的流域图，建立生态流量管理系统模型；S2、对生态流量管理系统模型进行优化，得到优化完成的生态流量管理系统模型；S3、采用优化完成的生态流量管理系统模型进行流量分配，完成流量分配；本发明专利技术解决了水资源短缺流域水资源分配不合理的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种优化生态流量分配的方法


[0001]本专利技术涉及环境和生态水利学
，具体涉及一种优化生态流量分配的方法。

技术介绍

[0002]流域水资源过度开发与水污染问题十分严重，河道断流、生态系统退化，部分河段水文条件发生根本变化，河流生态功能几乎完全丧失，流域水资源短缺与水资源的不合理开发利用导致河道生态水量严重不足。
[0003]现有河流域存在水工程高度调控、水资源短缺、水污染严重、河流形态变化大、水生态退化严重的现状，如何调整用水结构，提出具有费效比的生态流量保障方案，是保障河流绿色廊道贯通、生态恢复的关键。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种优化生态流量分配的方法解决了水资源短缺流域水资源分配不合理的问题。
[0005]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种优化生态流量分配的方法，包括以下步骤：
[0006]S1、获取研究流域的流域图，建立生态流量管理系统模型；
[0007]S2、对生态流量管理系统模型进行优化，得到优化完成的生态流量管理系统模型；
[0008]S3、采用优化完成的生态流量管理系统模型进行流量分配，完成流量分配。
[0009]进一步地，所述步骤S1包括以下分步骤：
[0010]S11、获取研究流域的流域图；
[0011]S12、将流域图上的水源抽象为水源节点，将流域图上的河流抽象为水力连线，将用水点抽象为取用水节点，将汇水分流点抽象为汇分流节点；
[0012]S13、根据流域图上的DEM高程图，判断各节点的上下游关系，将各种水事行为进行节点水量分配，并将流量分配至水力连线上，得到生态流量管理系统模型。
[0013]进一步地，所述步骤S1中流域图包括：DEM高程图、流域植被图、流域土地利用图和流域行政区划图。
[0014]进一步地，所述步骤S2包括以下分步骤：
[0015]S21、采用一组原始流量数据对生态流量管理系统模型上各节点和水力连线赋予初值，初步计算每个河流断面的生态流量初步期望值；
[0016]S22、依次判断每个年份下的每条河流断面的生态流量期望值是否小于初步期望值，若是，则将该河流对应的节点的生态流量期望值进行调整，得到优化完成的生态流量管理系统模型，若否，则该河流对应的节点的生态流量期望值无需调整，得到优化完成的生态流量管理系统模型。
[0017]进一步地，所述步骤S22中将该河流对应的节点的生态流量期望值进行调整的方
法为：
[0018]A1、判断该河流从上游至下流的每个节点的生态流量满足率是否大于上限满足率，若是，则无需调整，得到优化完成的生态流量管理系统模型，结束分步骤，若否，则得到需调节节点，并跳转至步骤A2；
[0019]A2、采用逼近调节法对需调节节点进行调节；
[0020]A3、判断调节后的该河流断面生态流量期望值是否小于初步期望值，若是，则调整该河流断面生态流量期望值，并从该需调节节点向下游查找下一需调节节点，并跳转至步骤A2，据此得到优化完成的生态流量管理系统模型，结束分步骤。
[0021]进一步地，所述步骤A2中逼近调节法为：从需调节节点的生态流量期望值逐渐向最大可调节值逼近，在逼近过程中，在该河流断面流量值满足率达到期望要求时或需调节节点的生态流量期望值已达到最大可调节值时，则停止调节，对需调节节点的流量数据调节完成。
[0022]综上，本专利技术的有益效果为：
[0023](1)、本专利技术通过拍摄研究流域的流域图，并将流域图中各部分进行抽象化处理，建立生态流量管理系统模型，便于对节点进行流量分配和计算。
[0024](2)、在对节点的流量数据进行调节采用逼近调节法，从需调节节点的原始流量数据逐渐向最大调节值逼近，即向农业或工业的最小水量逼近，在该河流断面流量值满足期望值时，已经达到在最大限度满足农业或工业用水的基础上保证输出断面的流量，如果逼近最大调节值时仍然不能够达到期望的输出结果则终止该节点的调节，以此保证农业或工业的基本用水需求。
[0025](3)、本专利技术通过建立生态流量管理系统模型，并设置上限满足率和期望值的限定条件，保障每条水力连线各节点流量的正确分配，保证农业或工业的基本用水需求。
附图说明
[0026]图1为一种优化生态流量分配的方法的流程图。
具体实施方式
[0027]下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。
[0028]如图1所示，一种优化生态流量分配的方法，包括以下步骤：
[0029]S1、获取研究流域的流域图，建立生态流量管理系统模型；
[0030]步骤S1中流域图包括：DEM高程图、流域植被图、流域土地利用图和流域行政区划图。
[0031]步骤S1包括以下分步骤：
[0032]S11、获取研究流域的流域图；
[0033]S12、将流域图上的水源抽象为水源节点，将流域图上的河流抽象为水力连线，将用水点抽象为取用水节点，将汇水分流点抽象为汇分流节点；
[0034]S13、根据流域图上的DEM高程图，判断各节点的上下游关系，将各种水事行为进行节点水量分配，并将流量分配至水力连线上，得到生态流量管理系统模型。
[0035]S2、对生态流量管理系统模型进行优化，得到优化完成的生态流量管理系统模型；
[0036]步骤S2包括以下分步骤：
[0037]S21、采用一组原始流量数据对生态流量管理系统模型上各节点和水力连线赋予初值，初步计算每个河流断面的生态流量初步期望值；
[0038]S22、依次判断每个年份下的每条河流断面的生态流量期望值是否小于初步期望值，若是，则将该河流对应的节点的生态流量期望值进行调整，得到优化完成的生态流量管理系统模型，若否，则该河流对应的节点的生态流量期望值无需调整，得到优化完成的生态流量管理系统模型。
[0039]步骤S22中将该河流对应的节点的流量数据进行调整的方法为：
[0040]A1、判断该河流从上游至下流的每个节点的生态流量满足率是否大于上限满足率，若是，则无需调整，得到优化完成的生态流量管理系统模型，结束分步骤，若否，则得到需调节节点，并跳转至步骤A2；
[0041]步骤A1中上限满足率为工业或农业的用水量。
[0042]A2、采用逼近调节法对需调节节点进行调节；
[0043]步骤A2中逼近调节法为：从需调节节点的生态流量期望值逐渐向最大可调节值逼近，在逼近过程中，在该河流断面流量值满足率达到期望要求时或需调节节点的生态流量期望值已达到最大可调节值时，则停止调节，对需调节节点的流量数据调节完成。
[0044]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种优化生态流量分配的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取研究流域的流域图，建立生态流量管理系统模型；S2、对生态流量管理系统模型进行优化，得到优化完成的生态流量管理系统模型；S3、采用优化完成的生态流量管理系统模型进行流量分配，完成流量分配。2.根据权利要求1所述的优化生态流量分配的方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下分步骤：S11、获取研究流域的流域图；S12、将流域图上的水源抽象为水源节点，将流域图上的河流抽象为水力连线，将用水点抽象为取用水节点，将汇水分流点抽象为汇分流节点；S13、根据流域图上的DEM高程图，判断各节点的上下游关系，将各种水事行为进行节点水量分配，并将流量分配至水力连线上，得到生态流量管理系统模型。3.根据权利要求1所述的优化生态流量分配的方法，其特征在于，所述步骤S1中流域图包括：DEM高程图、流域植被图、流域土地利用图和流域行政区划图。4.根据权利要求2所述的优化生态流量分配的方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下分步骤：S21、采用一组原始流量数据对生态流量管理系统模型上各节点和水力连线赋予初值，初步计算每个河流断面的生态流量初步期望值；S22、依次判断每个年份下的每条河流断面的生态流量期望值是...

【专利技术属性】
技术研发人员：诸葛亦斯，彭文启，刘晓波，杜强，余晓，李国强，谭红武，魏小帆，聂睿，李双双，陈一迪，王思雅，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：