【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水利工程，尤其涉及一种闸泵群调度模拟方法及系统。
技术介绍
1、随着城市化进程的加快，城市不透水面增加，绿地、湿地、池塘等天然调蓄设施减少，在遭遇暴雨洪水时，需要对闸群和泵群进行合理的启闭调度，实现科学泄洪与排涝。现有的闸泵群调度的调度多以经验调度为主，仅凭人工经验感觉，结合实时水位情况，进行控制调度，调度效率低下，成效不好，可能错失最佳泄洪排涝时机。
2、为实现对闸泵群科学合理调度，需要对闸群和泵群的调度组合进行模拟，以支撑闸泵群调度模拟分析。本专利技术提出了一种闸泵群调度模拟方法及系统，为闸泵群调度提供了模拟科技平台支撑，以智能化手段辅助水网闸泵群联合调度。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种闸泵群调度模拟方法、系统，其主要目的在于解决进行闸泵群调度时的模拟效率较低的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供的一种闸泵群调度模拟方法，包括：
3、s1、获取目标地区的水系基本参数，根据所述水系基本参数对所述目标地区构建耦合水动力模型；
4、s2、利用所述耦合水动力模型对所述目标地区的闸群进行水力模拟，得到所述闸群的第一水力特性，利用所述耦合水动力模型对所述目标地区的泵群进行水力模拟，得到所述泵群的第二水力特性，其中所述利用所述耦合水动力模型对所述目标地区的泵群进行水力模拟，得到所述泵群的第二水力特性，包括：
5、s21、利用所述耦合水动力模型中的泵站流量公式对所述目标地区的泵群进行水力模拟，得到泵站流量，
6、
7、其中，为泵站在时段内的排出流量，为泵站在时段内的入流量，为泵站额定的最大抽排能力，为泵站在时刻的水位位置，为泵站的初始水位位置；
8、s22、根据所述泵站流量确定所述泵群的第二水力特性；
9、s3、根据所述第一水力特性及所述第二水力特性计算所述目标地区的水系排涝能力值；
10、s4、根据所述水系排涝能力值、所述闸群的第一调度参数及所述泵群的第二调度参数生成所述闸群和所述泵群的调度组合模型；
11、s5、根据所述调度组合模型对所述闸群及所述泵群的调度组合进行模拟，得到最优调度组合。
12、可选地，所述根据所述水系基本参数对所述目标地区构建耦合水动力模型，包括：
13、获取所述目标地区对应的地形数据，利用预设的网格生成器将所述地形数据构建为三角网格地形；
14、将所述三角网格地形及所述水系基本参数中的水文参数输入至预设的水文模拟工具中进行水文模型构建，得到所述目标地区的水文模型；
15、将所述三角网格地形及所述水系基本参数中的水动力参数输入至预设的水动力模拟工具中进行水动力模型构建，得到所述目标地区的水动力模型；
16、将所述水文模型及所述水动力模型进行耦合，得到所述耦合水动力模型。
17、可选地，所述利用预设的网格生成器将所述地形数据构建为三角网格地形，包括：
18、将所述地形数据中的地形边界区域线绘制为边界坐标文件；
19、将所述边界坐标文件输入至所述网格生成器中，生成地形边界；
20、对所述地形边界进行边界线点间隔，得到地形网格；
21、利用预设的三角算法将所述地形网格调整为所述三角网格地形。
22、可选地，所述将所述水文模型及所述水动力模型进行耦合，得到所述耦合水动力模型，包括：
23、根据所述三角网格地形的地形坐标确定耦合线；
24、将所述耦合线映射至所述三角网格地形边界上，确定耦合的网格单元；
25、根据预设的时间步长及所述网格单元将所述水文模型及所述水动力模型进行耦合，得到所述耦合水动力模型。
26、可选地，所述利用所述耦合水动力模型对所述目标地区的闸群进行水力模拟，得到所述闸群的第一水力特性，包括：
27、利用所述耦合水动力模型中的闸孔出流公式对所述目标地区的闸群的闸孔进行水力模拟，得到闸孔出流值，其中所述闸孔出流公式为：
28、
29、其中，为所述闸孔出流值，为闸门垂向收缩系数，为闸孔流速系数，为闸门开启高度，为上游水位高度，为闸门的孔口数量，为单个闸孔的高度，为重力加速度；
30、利用所述耦合水动力模型中的宽顶堰出流公式对所述目标地区的闸群的堰流进行水力模拟，得到宽顶堰出流值，其中所述宽顶堰出流公式为：
31、
32、其中，为所述宽顶堰出流值，为宽顶堰的流量系数，为闸门的孔口数量，为单个闸孔的高度，为重力加速度，为上游水位高度，为闸门侧收缩系数；
33、根据所述闸孔出流值及所述宽顶堰出流值确定所述第一水力特性。
34、可选地，所述根据所述第一水力特性及所述第二水力特性计算所述目标地区的水系排涝能力值，包括：
35、获取所述第一水力特性中的闸孔出流值和宽顶堰出流值；
36、获取所述第二水力特性中的泵站流量；
37、利用预设的相对加权算法根据所述闸孔出流值、所述宽顶堰出流值及所述泵站流量计算所述目标地区的水系排涝能力值：
38、
39、其中，为所述水系排涝能力值，为所述闸孔出流值的加权系数，为所述闸孔出流值，为所述宽顶堰出流值的加权系数，为所述宽顶堰出流值，为所述泵站流量的加权系数，为所述泵站流量。
40、可选地，所述根据所述水系排涝能力值、所述闸群的第一调度参数及所述泵群的第二调度参数生成所述闸群和所述泵群的调度组合模型，包括：
41、利用如下的闸门过流约束公式及所述闸群的第一调度参数计算所述闸群的第一约束条件：
42、
43、其中，为所述第一约束条件，为闸群中闸门的过流量条件函数，为闸上水位，为闸下水位，为闸门开度；
44、根据所述泵群的第二调度参数计算所述泵群的第二约束条件；
45、根据所述水系排涝能力值、所述第一约束条件及所述第二约束条件生成所述闸群和所述泵群的调度组合模型。
46、可选地，所述根据所述水系排涝能力值、所述第一约束条件及所述第二约束条件生成所述闸群和所述泵群的调度组合模型，包括：
47、根据所述水系排涝能力值确定水系最高控制水位的惩罚权重；
48、根据所述第一约束条件确定所述闸群的最高控制水位的第一水位值；
49、根据所述第二约束条件确定所述泵群的最高控制水位的第二水位值；
50、根据所述惩罚权重、所述第一水位值及所述第二水位值生成所述调度组合模型的调度目标函数：
51、
52、其中，为水位的影响权重，为时间的影响权重，为转换因子，为所述闸群和所述泵群中第个设备的惩罚权重，为闸群最高控制水位的所述第一水位值，为泵群最高控制水位的所述第二水位值，为所述闸群中第个闸门的水位值，为所述泵群中第个泵站的水位值，为水位上升至最高控制水本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种闸泵群调度模拟方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的闸泵群调度模拟方法，其特征在于，所述根据所述水系基本参数对所述目标地区构建耦合水动力模型，包括：
3.如权利要求2所述的闸泵群调度模拟方法，其特征在于，所述利用预设的网格生成器将所述地形数据构建为三角网格地形，包括：
4.如权利要求2所述的闸泵群调度模拟方法，其特征在于，所述将所述水文模型及所述水动力模型进行耦合，得到所述耦合水动力模型，包括：
5.如权利要求1所述的闸泵群调度模拟方法，其特征在于，所述利用所述耦合水动力模型对所述目标地区的闸群进行水力模拟，得到所述闸群的第一水力特性，包括：
6.如权利要求1至5中任一项所述的闸泵群调度模拟方法，其特征在于，所述根据所述第一水力特性及所述第二水力特性计算所述目标地区的水系排涝能力值，包括：
7.如权利要求1所述的闸泵群调度模拟方法，其特征在于，所述根据所述水系排涝能力值、所述闸群的第一调度参数及所述泵群的第二调度参数生成所述闸群和所述泵群的调度组合模型，包括：
8.如权利
9.如权利要求1所述的闸泵群调度模拟方法，其特征在于，所述根据所述调度组合模型对所述闸群及所述泵群的调度组合进行模拟，得到最优调度组合，包括：
10.一种闸泵群调度模拟系统，其特征在于，所述系统包括耦合水动力模型构建模块、水力特性计算模块、水系排涝能力值计算模块、调度组合模型生成模块及调度组合模拟模块，其中，
...【技术特征摘要】
1.一种闸泵群调度模拟方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的闸泵群调度模拟方法，其特征在于，所述根据所述水系基本参数对所述目标地区构建耦合水动力模型，包括：
3.如权利要求2所述的闸泵群调度模拟方法，其特征在于，所述利用预设的网格生成器将所述地形数据构建为三角网格地形，包括：
4.如权利要求2所述的闸泵群调度模拟方法，其特征在于，所述将所述水文模型及所述水动力模型进行耦合，得到所述耦合水动力模型，包括：
5.如权利要求1所述的闸泵群调度模拟方法，其特征在于，所述利用所述耦合水动力模型对所述目标地区的闸群进行水力模拟，得到所述闸群的第一水力特性，包括：
6.如权利要求1至5中任一项所述的闸泵群调度模拟方法，其特征在于，所述根据所述第一水力特性及所述第二水力...
【专利技术属性】
技术研发人员：张炜，王汉岗，林汉雄，宋利祥，丁武，何用，高航，杨滨，周姗，刘培，
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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