【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制方法。
技术介绍
1、水网系统是以自然河湖为基础、引调排水工程为通道、调蓄工程为结点、智慧调控为手段，集水资源优化配置、流域防洪减灾、水生态系统保护等功能于一体的综合体系。是解决水资源空间分布不均、提高受水区水资源保证率、缓解缺水地区水资源供需矛盾、实现水资源合理配置的有效措施，是促进缺水地区经济发展与水资源综合开发利用的重要途径。
2、随着人口增长和经济发展，水资源管理变得愈发重要。调水工程年度水资源调度计划是水资源管理的一部分，是为了合理利用水资源、保障水资源供应，以及实现水资源的可持续利用。通过制定年度水资源调度计划，可以更好地规划和管理水资源的利用，提高水资源利用效率，确保各个领域的用水需求得到满足。同时，通过合理调度水资源，可以减少洪涝灾害和干旱的风险，提高水资源的安全性和稳定性，保护水生态系统，维护生态平衡。
3、目前常用的水资源调度计划编制方法只考虑了少数几个影响因子，缺乏全面性，过于依赖已有数据，采用的模型过于简化。未能充分考虑水资源系统的复杂性和不确定性，缺乏灵活度，不能及时调整计划以应对突发情况或变化的需求。
技术实现思路
1、专利技术目的，提供一种水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制方法，以解决现有技术存在的上述问题。另一方面提供水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制系统。
2、技术方案，根据本申请的一个方面，水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制方法，其特征在于
3、步骤s1、收集历史径流数据，构建初始径流影响因子集，采用umap法对初始径流影响因子集降维，得到历史径流影响因子集，计算所有历史径流影响因子的综合权重，基于历史径流影响因子的综合权重采用切比雪夫距离计算历史径流影响因子之间的距离，得到降雨预报，提取历史径流数据中对应的历史降雨数据与降雨预报最接近的一场降雨，所提取的历史降雨对应的径流过程即为初始径流过程；
4、步骤s2、基于初始径流过程，采用pp-k-means法识别得到相似径流过程，对相似径流过程展延至调度期末，采用集成学习法结合初始径流过程和展延后的相似径流过程，得到来水预报；
5、步骤s3、计算调出区用水水量和蓄水工程蓄水水量，结合来水预报和预存储的调出区河道内用水水量，计算可调用水水量；
6、步骤s4、基于可调用水量设置全局约束条件，并构建受水区本地约束条件，基于全局约束条件和受水区本地约束条件编制各受水区年度水资源调度计划。
7、根据本申请的一个方面，所述步骤s1进一步为：
8、步骤s11、收集历史径流数据，构建初始径流影响因子集，采用umap法对初始径流影响因子集降维，得到历史径流影响因子集；
9、步骤s12、采用直觉模糊数学法结合模糊逻辑法得到历史径流影响因子的综合主观权重值，依次采用加权平均法、层次分析法、模糊综合评价法、熵权法和topsis法对历史径流影响因子赋权，基于模糊逻辑法得到历史径流影响因子的综合客观权重值，基于综合主观权重和综合客观权重，采用模糊逻辑法得到协调主客观的历史径流影响因子的综合权重；
10、步骤s13、基于历史径流影响因子的综合权重采用切比雪夫距离计算历史径流影响因子之间的距离，得到降雨预报，提取历史径流数据中对应的历史降雨数据与降雨预报最接近的一场降雨，所提取的历史降雨对应的径流过程即为初始径流过程。
11、根据本申请的一个方面，所述步骤s11进一步为：
12、步骤s11a、收集历史径流数据，构建初始径流影响因子集，包括：降水的水汽通道、南下冷空气、海气相互作用、青藏高原动力、热力作用和遥相关型；
13、步骤s11b、采用umap法对初始径流影响因子集降维，得到历史径流影响因子集。
14、根据本申请的一个方面，所述步骤s12进一步为：
15、步骤s12a、采用直觉模糊数学法结合模糊逻辑法得到历史径流影响因子的综合主观权重值；
16、步骤s12b、依次采用加权平均法、层次分析法、模糊综合评价法、熵权法和topsis法对历史径流影响因子赋权，基于模糊逻辑法得到历史径流影响因子的综合客观权重值；
17、步骤s12c、基于综合主观权重和综合客观权重，采用模糊逻辑法得到协调主客观的历史径流影响因子的综合权重。
18、根据本申请的一个方面，所述步骤s2进一步为：
19、步骤s21、基于初始径流过程，采用pp-k-means法识别得到相似径流过程；
20、步骤s22、对相似径流过程展延至调度期末，得到展延后的相似径流过程；
21、步骤s23、采用集成学习法结合初始径流过程和展延后的相似径流过程，得到来水预报。
22、根据本申请的一个方面，所述步骤s21进一步为：
23、步骤s21a、采用pp模型对径流二元时间序列集进行降维；
24、步骤s21b、采用k-means聚类算法对降维后的历史径流影响因子聚类；
25、步骤s21c、从历史径流数据中选取与初始径流过程历史径流影响因子聚类最接近的径流过程为相似径流过程。
26、根据本申请的一个方面，所述步骤s22进一步为：
27、步骤s22a、选取历史径流数据作为径流期内数据，选取历史相似径流作为径流期外数据；
28、步骤s22b、拼接径流期内与径流期外数据，以拼接处预报流量与相似流量的差值作为平移的距离，对相似径流过程进行平移，平移后的相似径流过程即为后续来水过程；
29、步骤s22c、结合相似径流过程和后续来水过程，得到展延后的相似径流过程。
30、根据本申请的一个方面，所述步骤s3进一步为：
31、步骤s31、基于长短时记忆神经网络构建需水预测模型，提取历史需水数据输入需水预测模型计算得到调出区用水水量；
32、步骤s32、构建蓄水工程水质风险的风险因子序列及风险值序列，基于风险因子和风险值构建水质风险分析模型，通过水质风险分析模型分析所有蓄水工程的水质风险，计算所有低水质风险的蓄水工程的蓄水量总和，即为蓄水工程蓄水水量；
33、步骤s33、提取调出区河道内用水，结合来水预报、调出区用水水量和需水工程蓄水水量计算得到可调用水水量，所述可调用水水量为水网系统水量减去用水量，水网系统水量包括：来水预报来水水量和蓄水工程蓄水水量，用水量包括：调出区用水水量和调出区河道内用水水量。
34、根据本申请的一个方面，所述步骤s31进一步为：
35、步骤s31a、基于长短时记忆神经网络构建需水预测模型；
36、步骤s31b、提取历史用水数据，包括：用水量、降雨量、温度、季节，将历史用水数据分为训练集和测试集；
37、步骤s31c、将训练集输入需水预测模型进行训练，采用反向传播算法和优化器调整模型参数，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制方法，其特征在于，所述步骤S1进一步为：
3.如权利要求2所述的水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制方法，其特征在于，所述步骤S11进一步为：
4.如权利要求2所述的水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制方法，其特征在于，所述步骤S12进一步为：
5.如权利要求1所述的水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制方法，其特征在于，所述步骤S2进一步为：
6.如权利要求5所述的水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制方法，其特征在于，所述步骤S21进一步为：
7.如权利要求5所述的水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制方法，其特征在于，所述步骤S22进一步为：
8.如权利要求1所述的水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制方法，其特征在于，所述步骤S3进一步为：
9.如权利要求8所述的水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制方法，其特征在于，所述
10.如权利要求8所述的水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制方法，其特征在于，所述步骤S32进一步为：
11.如权利要求1所述的水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制方法，其特征在于，所述步骤S4进一步为：
12. 水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制方法，其特征在于，所述步骤s1进一步为：
3.如权利要求2所述的水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制方法，其特征在于，所述步骤s11进一步为：
4.如权利要求2所述的水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制方法，其特征在于，所述步骤s12进一步为：
5.如权利要求1所述的水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制方法，其特征在于，所述步骤s2进一步为：
6.如权利要求5所述的水网系统中调水工程年度水资源调度计划编制方法，其特征在于，所述步骤s21进一步为：
...【专利技术属性】
技术研发人员：刘为锋，郭旭宁，李云玲，曾祥，王欣，管光华，胡铁松，李金明，江晨辉，李维雨，王鹏，
申请(专利权)人：水利部水利水电规划设计总院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。