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申请/专利权人：河海大学

摘要：本发明公开了一种河网水动力优化再构方法，属于水利工程技术领域，本发明通过建立水利工程群决策变量对河网水动力状态的数据驱动模型，构建面向多目标的具有先验知识概念和智能化特征的平原河网水力调控智能决策系统，实现多目标协同水力调控决策的快速响应，能够解决平原河网工程调度目标单一、自然动能利用率不高以及现有的平原河网水利工程群调控方案主观成分多、优化程度低、时效性差的问题。

主权项：1.一种河网水动力优化再构方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、收集河网区水利工程群的调控资料；S2、遴选河网水利工程群的关键决策变量，建立水利工程群决策变量对河网水动力状态的数据驱动模型：选取水利工程群，基于平原河网水动力计算方法以及支持向量机理论确定水利工程的决策变量，将水动力状态与工程决策变量之间潜在的输入-输出关系表示为： ；其中，x是工程决策变量，是权重向量，是的转置矩阵，是一个非线性函数，；对该函数进行优化，得到工程群决策变量对河网水动力状态的数据驱动模型表达式： ；其中，和是拉格朗日乘子，；,表示任意两个决策变量；为核函数，，是控制核宽度的参数；S3、利用敏感性分析方法，分析河网水动力对不同工程运行的敏感程度；S4、针对河网的不同情景工况，研究典型情景下水利工程群布局与调控对河网水动力的调控潜力与效果；S5、概化河网系统的防洪排涝、水资源供给、水运、水生态环境目标，量化多需求导向的水动力目标函数：明晰平原河网复杂水动力时空分布和水资源水环境需求特征，概化平原河网系统的防洪排涝、水资源供给、水运、水生态环境目标，将各个目标量化为与河网水动力状态相关的水动力目标函数；考虑水电站发电量和湖泊枯水情势改善的水动力目标函数为： ； ；其中，和表示两个水动力目标函数；是时段i的发电量权重系数；是时段i的水库水电站发电量；、、是三个枯水情势改善目标的权重系数，表示湖泊枯水期最低水位，表示最低水位的目标设定值，表示枯水期开始的时间、表示枯水期开始的目标设定值、表示枯水期持续时间、表示枯水期持续时间的目标设定值；S6、构建河网水动力优化调控模型：优化调控模型包括优化目标函数和约束条件，优化目标函数为量化的水动力目标函数表达式；约束条件分为水量平衡约束、水位约束和流量约束、水利工程运行限制约束；水量平衡约束方程表示如下： ；其中：表示时段水库i的蓄水量，m3；表示t时段水库i的蓄水量，m3；表示水库i第个时段的入库流量，m³s；表示水库i第t个调度时段的出库流量，m³s；水位约束： ；其中，表示t时段水库i的水位下限，m3；表示t时段水库i的水位上限，m3；各调度时段水位约束作为调度系统的输入数据在后文给出；流量约束：下泄最大流量为下游河道所能承受的最大过流要求，须满足防洪要求；最小流量应满足下游河流生态环境所需要的最低需水量： ；其中，表示水库泄流量，m3s；表示t时段、河段i能承受的最大流量，m3s；表示t时段河段k所需的最小流量，m3s；S7、根据平原河网的实时水动力状态，求解水动力优化调控模型，得到河网水动力时空分布的优化调控方案。

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