【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及改善水环境领域，特别涉及一种用于改善水环境的水闸控制方法及系统。
技术介绍
1、潮汐作用是潮汐河网地区得天独厚的自然资源，将潮汐资源化利用，形成感潮河网地区特有的“纳潮引水”活水循环方式，是潮汐河网地区水环境治理中最经济、最环保、最具特色的关键措施。在“节水节能”的治理理念下，如何充分利用潮汐动能实现河道生态补水和提高水体自净能力，实现有效无动力换水，是亟需解决的关键问题。
2、我国潮汐河网地区往往通过水闸控制与外围江海进行水体交换，为提高潮汐河道的水环境治理效果，需针对水闸组合进行优化控制研究。河道水闸启闭是一个动态的变化过程，与潮汐水位变化、闸孔随时间开启度等有关。因此，以实现水力调控和水质最优为目标，探究最佳的水闸运行控制方案，具有显著的现实意义。
3、然而感潮河网内部结构错综复杂，堰和水闸等水工构筑物众多，且水闸启闭开度步长、水闸数量和调度周期等具有不确定性，若仅通过人工枚举水闸组合运行方案来进行寻优，工作量巨大。在城市防洪方面，已有针对水闸智能优化调度的相应研究；但在水质改善方面研究较少，现有的研究也多是定性给出一个粗略的水闸控制运行方案。
4、现有技术中水闸运行控制方案无法根据在线潮位监测数据实时更新优化，无法充分发挥潮汐动能在提升河道水质方面的作用，这是现有所亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种用于改善水环境的水闸控制方法及系统，大大提高水闸组合控制的科学性，最大程度上发挥潮
2、第一方面，本专利技术提供了一种用于改善水环境的水闸控制方法，包括：
3、步骤1、根据建设地区遥感影像资料数据、工程规划设计资料数据以及实测资料数据建立hec-ras水动力水质模型；
4、步骤2、基于实测水文和水质数据，对hec-ras水动力水质模型进行率定和验证；
5、步骤3、在matlab工作环境下，自动更改hec-ras水动力水质模型中水闸调控参数，运行hec-ras水动力水质模型，提取控制断面水位模拟值、流量模拟值以及水质模拟值：
6、步骤4、基于微生物遗传算法，以控制断面水质最优为目标，不断迭代优化水闸调控参数，根据步骤3获取控制断面水质模拟值，直到达到设定的条件，根据所述水质模拟值输出最优水闸组合控制方案。
7、第二方面，本专利技术提供了一种用于改善水环境的水闸控制系统，包括：
8、建立模型模块，根据建设地区遥感影像资料数据、工程规划设计资料数据以及实测资料数据建立hec-ras水动力水质模型；
9、验证模型模块，基于实测水文和水质数据，对hec-ras水动力水质模型进行率定和验证；
10、模型运行模块，在matlab工作环境下，自动更改hec-ras水动力水质模型中水闸调控参数，运行hec-ras水动力水质模型，提取控制断面水位模拟值、流量模拟值以及水质模拟值：
11、获取控制方案模块，基于微生物遗传算法，以控制断面水质最优为目标，不断迭代优化水闸调控参数，根据模型运行模块获取控制断面水质模拟值，直到达到设定的条件，根据所述水质模拟值输出最优水闸组合控制方案。
12、本专利技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
13、本申请实施例提供的一种用于改善水环境的水闸控制方法及系统，基于hec-ras水动力水质模型和遗传优化算法，以实现水力调控和水质改善方案最优为目标，建立具有自反馈机制的城市河道水闸优化控制方案，实现对潮汐河网地区水闸组合的优化控制。水闸组合优化控制方案可根据在线潮位监测数据实时更新优化，大大提高水闸组合控制的科学性，最大程度上发挥潮汐能在实现河道生态补水和提高水体自净能力方面的优势。
14、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
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1.一种用于改善水环境的水闸控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于改善水环境的水闸控制方法，其特征在于，所述HEC-RAS水动力水质模型包括水动力模块和水质模块；所述水动力模块的构建具体包括：在HEC-RAS软件中绘制水系图，输入河道断面数据；概化各水闸的规模以及位置；设定河网上下游边界条件。
3.根据权利要求1所述的一种用于改善水环境的水闸控制方法，其特征在于，所述步骤3进一步具体为：
4.根据权利要求1所述的一种用于改善水环境的水闸控制方法，其特征在于，所述步骤4进一步具体为：
5.一种用于改善水环境的水闸控制系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的一种用于改善水环境的水闸控制系统，其特征在于，所述HEC-RAS水动力水质模型包括水动力模块和水质模块；所述水动力模块的构建具体包括：在HEC-RAS软件中绘制水系图，输入河道断面数据；概化各水闸的规模以及位置；设定河网上下游边界条件。
7.根据权利要求5所述的一种用于改善水环境的水闸控制系统，其特征在于，所述模型运行模块进一
8.根据权利要求5所述的一种用于改善水环境的水闸控制系统，其特征在于，所述获取控制方案模块进一步具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种用于改善水环境的水闸控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于改善水环境的水闸控制方法，其特征在于，所述hec-ras水动力水质模型包括水动力模块和水质模块；所述水动力模块的构建具体包括：在hec-ras软件中绘制水系图，输入河道断面数据；概化各水闸的规模以及位置；设定河网上下游边界条件。
3.根据权利要求1所述的一种用于改善水环境的水闸控制方法，其特征在于，所述步骤3进一步具体为：
4.根据权利要求1所述的一种用于改善水环境的水闸控制方法，其特征在于，所述步骤4进一步具体为：
5...
【专利技术属性】
技术研发人员：林夷媛，解建坤，王云新，邱香贵，余铖，蔡毓鑫，刘馨文，李丽丽，雷思聪，
申请(专利权)人：福建省建筑科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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