一种河道型水库动态边界计算方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种河道型水库动态边界计算方法、装置及存储介质，该方法包括：获取河道型水库的特征水位值以及历史来流流量；建立一维水动力模型；求解恒定流条件下的一维水动力模型，得到多个水面线；基于具有预设振幅和频率的来流流量波动以及具有预设振幅和频率的特征水位波动，求解非恒定流条件下的一维水动力模型，得到第一水面线过程以及第二水面线过程；根据第一水面线过程以及第二水面线过程的波动振幅衰减确定河道和湖泊动态边界。通过实施本发明专利技术，利用一维水动力模型，得到不同坝前水位和来流流量条件下的水面线变化过程，通过计算分析，得到动态边界范围，解决了传统静态河道和湖泊边界带来的库容不匹配、洪水过程不准确等问题。准确等问题。准确等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种河道型水库动态边界计算方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及水库运行调控
，具体涉及一种河道型水库动态边界计算方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]大型河道型水库一般坐落在大型河流的干流，往往具有防洪、发电、灌溉、航运等多种功能。随着水库运行条件的变化，其湖泊与河道区的界限影响因素众多，常处于动态变化中。准确识别湖泊与河道的动态边界对水库运行管理和精准调度具有重要现实意义。目前，河道型水库河道和湖泊分区主要通过经验确定，一般以坝前水位为基准，比较库尾断面处河道地形与坝前水位的关系，以区分水库河道和湖泊影响区。
[0003]然而，依据水库运行调度管理经验，定性给出大型河道型水库河道和湖泊的固化的静态边界或过渡区间对边界的界定，与实际复杂变化条件下的运行情况存在较大偏差，难以反映出坝前水位与来流条件的变化对河道和湖泊边界的动态影响，水位调度控制精度不足，难以满足精细化调度的现实需求。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了涉及一种河道型水库动态边界计算方法、装置及存储介质，以解决现有技术中依据经验确定河道和湖泊的边界与实际运行情况存在较大偏差的技术问题。
[0005]本专利技术提出的技术方案如下：本专利技术实施例第一方面提供一种河道型水库动态边界计算方法，包括：获取河道型水库的特征水位值以及历史来流流量；建立所述河道型水库的一维水动力模型；求解恒定流条件下的一维水动力模型，得到相同特征水位、不同来流流量下的多个水面线以及不同特征水位、相同来流流量下的多个水面线；以相同特征水位、不同来流流量下的多个水面线以及不同特征水位、相同来流流量下的多个水面线分别作为初始条件，基于具有预设振幅和频率的来流流量波动以及具有预设振幅和频率的特征水位波动，求解非恒定流条件下的一维水动力模型，得到特征水位相同、来流流量波动条件下的第一水面线过程以及来流流量相同、特征水位波动条件下的第二水面线过程；根据第一水面线过程的波动振幅衰减以及第二水面线过程的波动振幅衰减确定河道型水库的河道和湖泊动态边界。
[0006]可选地，求解恒定流条件下的一维水动力模型，得到相同特征水位、不同来流流量下的多个水面线以及不同特征水位、相同来流流量下的多个水面线，包括：设置相同的特征水位，改变来流流量，求解恒定流条件下的一维水动力模型，得到相同特征水位、不同来流流量下的多个水面线；设置相同的来流流量，改变特征水位，求解恒定流条件下的一维水动力模型，得到不同特征水位、相同来流流量下的多个水面线。
[0007]可选地，以相同特征水位、不同来流流量下的多个水面线以及不同特征水位、相同来流流量下的多个水面线分别作为初始条件，基于具有预设振幅和频率的来流流量波动以
及具有预设振幅和频率的特征水位波动，求解非恒定流条件下的一维水动力模型，得到特征水位相同、来流流量波动条件下的第一水面线过程以及来流流量相同、特征水位波动条件下的第二水面线过程，包括：以相同特征水位、不同来流流量下的多个水面线中的一个水面线以及对应的特征水位、来流流量作为初始条件，基于具有预设振幅和频率的来流流量波动，求解非恒定流条件下的一维水动力模型，得到特征水位相同、来流流量波动条件下的第一水面线过程；以不同特征水位、相同来流流量下的多个水面线中的一个水面线以及对应的特征水位、来流流量作为初始条件，基于具有预设振幅和频率的特征水位波动，求解非恒定流条件下的一维水动力模型，得到来流流量相同、特征水位波动条件下的第二水面线过程。
[0008]可选地，以相同特征水位、不同来流流量下的多个水面线中的一个水面线以及对应的特征水位、来流流量作为初始条件，基于具有预设振幅和频率的来流流量波动，求解非恒定流条件下的一维水动力模型，得到特征水位相同、来流流量波动条件下的第一水面线过程，包括：分别以正常蓄水位、来流流量最小值及其对应的水面线和正常蓄水位、来流流量最大值及其对应的水面线作为初始条件，基于具有预设振幅和频率的来流流量波动，求解非恒定流条件下的一维水动力模型，得到正常蓄水位、来流流量波动条件下的第一水面线过程；分别以最低消落水位、来流流量最小值及其对应的水面线和最低消落水位、来流流量最大值及其对应的水面线作为初始条件，基于具有预设振幅和频率的来流流量波动，求解非恒定流条件下的一维水动力模型，得到最低消落水位、来流流量波动条件下的第一水面线过程。
[0009]可选地，以不同特征水位、相同来流流量下的多个水面线中的一个水面线以及对应的特征水位、来流流量作为初始条件，基于具有预设振幅和频率的特征水位波动，求解非恒定流条件下的一维水动力模型，得到来流流量相同、特征水位波动条件下的第二水面线过程，包括：分别以来流流量最小值、正常蓄水位及其对应的水面线和来流流量最小值、最低消落水位及其对应的水面线作为初始条件，基于具有预设振幅和频率的特征水位波动，求解非恒定流条件下的一维水动力模型，得到来流流量最小值、特征水位波动条件下的第二水面线过程；分别以来流流量最大值、正常蓄水位及其对应的水面线和来流流量最大值、最低消落水位及其对应的水面线作为初始条件，基于具有预设振幅和频率的特征水位波动，求解非恒定流条件下的一维水动力模型，得到来流流量最大值、特征水位波动条件下的第二水面线过程。
[0010]可选地，根据第一水面线过程的波动振幅衰减以及第二水面线过程的波动振幅衰减确定河道型水库的河道和湖泊动态边界，包括：基于第一水面线过程，以水面线波动衰减至最大波动振幅的第一预设值时，确定第一动态边界；基于第二水面线过程，以水面线波动衰减至最大波动振幅的第二预设值时，确定第二动态边界；基于所述第一动态边界和所述第二动态边界，确定河道和湖泊动态边界。
[0011]可选地，该河道型水库动态边界计算方法还包括：根据所述河道和湖泊动态边界确定河道型水库的永久河道区间、过渡区间和永久水库区间。
[0012]本专利技术实施例第二方面提供一种河道型水库动态边界计算装置，包括：参数获取模块，用于获取河道型水库的特征水位值以及历史来流流量；模型建立模块，用于建立所述河道型水库的一维水动力模型；第一求解模块，用于求解恒定流条件下的一维水动力模型，
得到相同特征水位、不同来流流量下的多个水面线以及不同特征水位、相同来流流量下的多个水面线；第二求解模块，用于以相同特征水位、不同来流流量下的多个水面线以及不同特征水位、相同来流流量下的多个水面线分别作为初始条件，基于具有预设振幅和频率的来流流量波动以及具有预设振幅和频率的特征水位波动，求解非恒定流条件下的一维水动力模型，得到特征水位相同、来流流量波动条件下的第一水面线过程以及来流流量相同、特征水位波动条件下的第二水面线过程；边界计算模块，用于根据第一水面线过程的波动振幅衰减以及第二水面线过程的波动振幅衰减确定河道型水库的河道和湖泊动态边界。
[0013]本专利技术实施例第三方面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指令，所述计算机指令用于使计算机执行如本专利技术实施例第一方面及第一方面任一项所述的河道型水库动态边本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种河道型水库动态边界计算方法，其特征在于，包括：获取河道型水库的特征水位值以及历史来流流量；建立所述河道型水库的一维水动力模型；求解恒定流条件下的一维水动力模型，得到相同特征水位、不同来流流量下的多个水面线以及不同特征水位、相同来流流量下的多个水面线；以相同特征水位、不同来流流量下的多个水面线以及不同特征水位、相同来流流量下的多个水面线分别作为初始条件，基于具有预设振幅和频率的来流流量波动以及具有预设振幅和频率的特征水位波动，求解非恒定流条件下的一维水动力模型，得到特征水位相同、来流流量波动条件下的第一水面线过程以及来流流量相同、特征水位波动条件下的第二水面线过程；根据第一水面线过程的波动振幅衰减以及第二水面线过程的波动振幅衰减确定河道型水库的河道和湖泊动态边界。2.根据权利要求1所述的河道型水库动态边界计算方法，其特征在于，求解恒定流条件下的一维水动力模型，得到相同特征水位、不同来流流量下的多个水面线以及不同特征水位、相同来流流量下的多个水面线，包括：设置相同的特征水位，改变来流流量，求解恒定流条件下的一维水动力模型，得到相同特征水位、不同来流流量下的多个水面线；设置相同的来流流量，改变特征水位，求解恒定流条件下的一维水动力模型，得到不同特征水位、相同来流流量下的多个水面线。3.根据权利要求2所述的河道型水库动态边界计算方法，其特征在于，以相同特征水位、不同来流流量下的多个水面线以及不同特征水位、相同来流流量下的多个水面线分别作为初始条件，基于具有预设振幅和频率的来流流量波动以及具有预设振幅和频率的特征水位波动，求解非恒定流条件下的一维水动力模型，得到特征水位相同、来流流量波动条件下的第一水面线过程以及来流流量相同、特征水位波动条件下的第二水面线过程，包括：以相同特征水位、不同来流流量下的多个水面线中的一个水面线以及对应的特征水位、来流流量作为初始条件，基于具有预设振幅和频率的来流流量波动，求解非恒定流条件下的一维水动力模型，得到特征水位相同、来流流量波动条件下的第一水面线过程；以不同特征水位、相同来流流量下的多个水面线中的一个水面线以及对应的特征水位、来流流量作为初始条件，基于具有预设振幅和频率的特征水位波动，求解非恒定流条件下的一维水动力模型，得到来流流量相同、特征水位波动条件下的第二水面线过程。4.根据权利要求3所述的河道型水库动态边界计算方法，其特征在于，以相同特征水位、不同来流流量下的多个水面线中的一个水面线以及对应的特征水位、来流流量作为初始条件，基于具有预设振幅和频率的来流流量波动，求解非恒定流条件下的一维水动力模型，得到特征水位相同、来流流量波动条件下的第一水面线过程，包括：分别以正常蓄水位、来流流量最小值及其对应的水面线和正常蓄水位、来流流量最大值及其对应的水面线作为初始条件，基于具有预设振幅和频率的来流流量波动，求解非恒定流条件下的一维水动力模型，得到正常蓄水位、来流流量波动条件下的第一水面线过程；分别以最低消落水位、来流流量最小值及其对应的水面线和最低消落水位、来流流量最大值及其对应的水面线作为初始条件，基于具有预设振幅和频率的来流流量波动，求解
非恒定...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟俨伟，蒋定国，刘伟，戴会超，翟然，邹鹏，全秀峰，刘肖廷，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：