【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及应急防灾，更具体地，涉及一种水闸挡潮排涝联合调度降维方法、系统及存储介质。
技术介绍
1、在珠江三角洲、长江三角洲等河口区域，通常以一个个独立的围区作为防潮排涝的基本单元。围区内水系四通八达，为兼顾防潮和排涝功能，围内水系通常通过挡潮闸的形式与外江连通。由于单个围区内的河涌水系水力联系紧密，在开展围区挡潮闸的挡潮排涝调度时，需同时考虑具有水力联系的多个挡潮闸的联合调度。当遇到围区具有水力联系的挡潮闸数量众多的情况，采用目前机器学习等智能算法开展水闸联合优化调度研究和实践时，会出现因变量维度过高形成的“维度灾”，使得机器学习模型难以收敛。考虑到在实际应用中，由于围区内水系的连通，通常只通过关键水闸的调度，也可以实现围区的排涝目标，既方便又经济。因此，寻求一种针对河口围区水闸挡潮排涝联合调度降维技术，以最少的水闸调度实现围区内排涝目标，解决河口围区挡潮闸联合调优化度机器学习中“维度灾”问题，对于河口围区挡潮闸联合优化调度研究和实践具有重要的意义。
2、2022年10月11日公开的中国专利cn115169803a提供了一种灌区输配水闸群联合调度方法及系统，该方法包括：获取调度所需基础参数，所述基础参数包括节制闸的闸门安全落差、正常运行水位区间，分水闸的分水水位、支渠的分水需求，干渠取水口的最小运行流量；基于一维水动力模型构建渠系输配水模型；基于获取的基础参数、构建的渠系输配水模型，根据闸门类型的不同分别设置调度规则；基于设置的调度规则对干渠取水口引水过程进行模拟，确定最终引水过程。该方案虽然在水闸调度方面考虑
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种水闸挡潮排涝联合调度降维方法、系统及存储介质。
2、本专利技术第一方面提供了一种水闸挡潮排涝联合调度降维方法。所述方法包括以下步骤：
3、对围区内挡潮闸进行分区：以所在河道是否存在水力联系为判断标准，将存在水力联系的围区分为一个区；
4、构建考虑水闸调度的围区河网一维水动力模型；
5、在各分区水闸影响的河道范围内设置调度效果监测点，以各监测点水位的加权平均值作为调度效果的评估指标，对河道水位进行监测；
6、采用所述考虑水闸调度的围区河网一维水动力模型，对各水闸单独开启时该水闸对所在分区的区域内排涝水位控制的贡献度进行分析；
7、依据贡献度的大小，按贡献度由大至小对水闸进行贡献度排序；
8、根据贡献度排序对不同水闸进行组合，并对组合后的水闸组合进行调控效果敏感性分析，根据敏感性分析结果对水闸数量进行降维处理，得到该区域水位调控效果敏感性高的水闸组合；
9、利用该区域水位调控效果敏感性高的水闸组合代替全部水闸作为重点调度对象，用于机器学习的水闸群联合优化调度，以降低分析水闸的维度。
10、优选地，所述考虑水闸调度的围区河网一维水动力模型，采用圣维南方程组作为一维模型的控制方程。
11、优选地，所述圣维南方程组为：
12、
13、
14、式中：x为里程；t为时间；z为水位；b为过水断面水面宽度；q为流量；q为侧向单宽流量，正值表示流入，负值表示流出；a为过水断面面积；g为重力加速度；u为断面平均流速；β为校正系数；r为水力半径；c为谢才系数，c＝r1/6/n，n为曼宁糙率系数。
15、优选地，所述调度效果监测点以河道重点断面作为监测点。
16、优选地，各监测点水位的加权平均值的计算公式为：
17、
18、式中，为各监测点水位的加权平均值；wi为第i个监测点权重；zi为第i个监测点水位；n为监测点个数。
19、优选地，第i个监测点权重根据该点位的洪涝安全重要程度确定。
20、优选地，所述贡献度根据所述评估指标达到目标值所需要的时间来衡量，当水闸开启后，对应监测点的评估指标达到目标值所需要的时间越短，则该水闸的贡献度越大。
21、优选地，根据贡献度排序对不同水闸进行组合，并对组合后的水闸组合进行调控效果敏感性分析，根据敏感性分析结果对水闸数量进行降维处理，具体为：
22、设置用于敏感性分析的水闸分组：根据水闸贡献度排序，进行水闸分组，从贡献度最大的开始，按照贡献度由大到小的顺序，每次在上一个水闸分组的基础上增加一个水闸组成新的水闸组合；即第一组为1号水闸，第二组为1、2号水闸，第三组为1、2、3号水闸，以此类推；
23、根据实际情况设置排涝情景，采用所述一维水动力模型，依次测试和记录各组合水闸开启后所述监测点水位的加权平均值的变化过程；
24、将各组合水闸开启后监测点水位的加权平均值的变化过程用折线图的形式，绘制于二维坐标系中，其中x轴为时间，y轴为水位；
25、从各组水闸启动后的水位变化过程折线图中，根据该区域水闸调度特定目标(如降低到特定水位的时间要求等)，寻找出实现水闸调度目标所需的最少调控水闸数量。
26、本专利技术第二方面提供了一种水闸挡潮排涝联合调度降维系统，包括存储器和处理器，所述存储器中包括水闸挡潮排涝联合调度降维方法程序，所述水闸挡潮排涝联合调度降维方法程序被所述处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述的一种水闸挡潮排涝联合调度降维方法的步骤。
27、本专利技术第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括水闸挡潮排涝联合调度降维方法程序，所述水闸挡潮排涝联合调度降维方法程序被处理器执行时，实现如权利要求1至8中任一项所述的一种水闸挡潮排涝联合调度降维方法的步骤。
28、与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：本专利技术通过对众多具有水力联系的水闸进行贡献度和敏感度分析，找出对片区排涝调控最为有效的水闸组合，作为机器学习等智能算法的研究对象，降低模型维度，以实现提高水闸群联合优化调度智能模型的收敛性和实际运用效果。
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1.一种水闸挡潮排涝联合调度降维方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种水闸挡潮排涝联合调度降维方法，其特征在于，所述考虑水闸调度的围区河网一维水动力模型，采用圣维南方程组作为一维模型的控制方程。
3.根据权利要求2所述的一种水闸挡潮排涝联合调度降维方法，其特征在于，所述圣维南方程组为：
4.根据权利要求3所述的一种水闸挡潮排涝联合调度降维方法，其特征在于，所述调度效果监测点以河道重点断面作为监测点。
5.根据权利要求4所述的一种水闸挡潮排涝联合调度降维方法，其特征在于，各监测点水位的加权平均值的计算公式为：
6.根据权利要求5所述的一种水闸挡潮排涝联合调度降维方法，其特征在于，第i个监测点权重根据该点位的洪涝安全重要程度确定。
7.根据权利要求6所述的一种水闸挡潮排涝联合调度降维方法，其特征在于，所述贡献度根据所述评估指标达到目标值所需要的时间来衡量，当水闸开启后，对应监测点的评估指标达到目标值所需要的时间越短，则该水闸的贡献度越大。
8.根据权利要求7所述的一种水
9.一种水闸挡潮排涝联合调度降维系统，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中包括水闸挡潮排涝联合调度降维方法程序，所述水闸挡潮排涝联合调度降维方法程序被所述处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述的一种水闸挡潮排涝联合调度降维方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括水闸挡潮排涝联合调度降维方法程序，所述水闸挡潮排涝联合调度降维方法程序被处理器执行时，实现如权利要求1至8中任一项所述的一种水闸挡潮排涝联合调度降维方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种水闸挡潮排涝联合调度降维方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种水闸挡潮排涝联合调度降维方法，其特征在于，所述考虑水闸调度的围区河网一维水动力模型，采用圣维南方程组作为一维模型的控制方程。
3.根据权利要求2所述的一种水闸挡潮排涝联合调度降维方法，其特征在于，所述圣维南方程组为：
4.根据权利要求3所述的一种水闸挡潮排涝联合调度降维方法，其特征在于，所述调度效果监测点以河道重点断面作为监测点。
5.根据权利要求4所述的一种水闸挡潮排涝联合调度降维方法，其特征在于，各监测点水位的加权平均值的计算公式为：
6.根据权利要求5所述的一种水闸挡潮排涝联合调度降维方法，其特征在于，第i个监测点权重根据该点位的洪涝安全重要程度确定。
7.根据权利要求6所述的一种水闸挡潮排涝联合调度降维方法，其特征在于，所述贡献度根据所述评估...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈睿智，胡晓张，刘晓建，王强，邹华志，杨留柱，林中源，许伟，黄鹏飞，邓月运，
申请(专利权)人：珠江水利委员会珠江水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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