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申请/专利权人：天津大学

摘要：本发明公开了一种淮河河道湖泊水资源联合优化调度系统及方法，该系统依输入至输出顺序包括系统概况介绍层、子系统优化层和系统协调层；由系统概况介绍层输入模型所需的初始条件、边界条件和相关信息；调用子系统优化层进行洪泽湖水资源优化配置系统和骆马湖水资源优化配置系统的建模；调用系统协调层，所述系统协调层判断是否需要水资源互济，如不需要，则终止优化并输出最终结果；如需要，则给出一定的水资源调剂量并运行两个子系统，循环优化反馈，最终输出结果。本发明在一定程度上实现两湖系统水资源以丰补枯的目标，促进洪水资源化利用，有助于缓解两湖地区水资源供需矛盾，提高水资源利用效益。

主权项：1.一种淮河河道湖泊水资源联合优化调度系统，其特征在于，该系统依输入至输出顺序包括系统概况介绍层、子系统优化层和系统协调层；其中，所述系统概况介绍层至少包括流域概况、自然地理、水文气象、社会经济、水利工程概况以及两湖联合调度思想；所述子系统优化层包括洪泽湖水资源优化配置系统和骆马湖水资源优化配置系统，分别进行两湖各自的水资源系统优化配置；所述系统协调层在第二层即两湖子系统优化层的优化结果的基础上判断是否需要水资源互济，进行系统协调；洪泽湖水资源优化配置系统和骆马湖水资源优化配置系统的具体建模包括以下步骤：1界定待优化水资源系统的范围：分为地域范围和时域范围；2分析待优化水资源系统任务：以洪泽湖水系与骆马湖水系为水源，依靠相关的输供水工程系统，为系统范围内各用户提供水资源或水服务；3识别待优化水资源系统要素并概化系统，要素至少包括水源、用户、输供水工程系统，水资源优化配置系统运行流程进一步包括以下步骤：Vi表示该系统第i时段毛可供水量，ΔVi表示另一湖系补供给该湖系的毛水量，或该湖系补给给另一湖系的毛水量；首先进行模型参数输入和初始条件设定；然后将Vi+ΔVi与Bi,Gi进行比较，比较结果包括Vi+ΔVi＝Bi、BiVi+ΔViGi、Vi+ΔVi＝Gi；对应三种情形Di＝0、WVi＝0,根据调水规则求出该时段水源毛供水总量Wi，再求Si；进行线性规划单纯形法求得Wi，再求Di,WVi,Si；Wi＝Gi,Si＝1,WVi＝Vi+ΔVi-Gi，输出计算结果，如此循环，直到i为最后计算时段，完成水资源优化配置；所述系统协调层进一步包括以下的具体流程：1确定系统目标：综合集成各用户具体目标作为子系统的目标，再通过系统协调，达到整体满意度最高的系统目标，即各用户实际净供水量与理想需水量之比的加权和最大，表示为MaxSi，各用户实际净供水量与理想需水量之比的加权和表达式如下： 令γijk＝WijkGijk，则式2可表示为 式中，Gijk、Wijk、γijk、αijk分别表示该系统第i时段、j地区、k用水户的理想净需水量、实际净供给量、供水满足度及其在总目标中的权重系数，m表示总地区数，lj表示j地区的总用水户数；2确定系统约束：包括水源水量平衡约束、用水户上下限约束、工程供水能力约束、时段水量平衡约束、关系约束和非负约束；所述水源水量平衡约束的表达式为：Wi≤Vi+ΔVi4式中，Vi表示该系统第i时段毛可供水量，ΔVi表示另一湖系补供给该湖系的毛水量，或该湖系补给给另一湖系的毛水量；如果该湖系补给另一湖系，则ΔVi为负，如果另一湖系补给该湖系，则ΔVi为正；每时段初始优化时，ΔV＝0，随后由系统协调层分配调拨；Wi为该时段水源毛供水总量，等于各用水户的毛供水量之和，即， 式中，βijk表示该湖系输供水时，第i时段、j地区、k用水户的总水量损失系数；所述用水户上下限约束的表达式为：Bijk≤Wijk≤Gijk6式中，Bijk表示该水系第i时段、j地区、k用水户的净需水量下限；所述工程供水能力约束表达式为：Wip≤Qip7式中，表示该湖系第i时段，需通过水利工程设施供水的从p处到用水户端的毛总水量，Qip表示第i时段，第p段水利工程设施的供水能力，β′ijk表示该湖系第i时段，需通过水利工程设施供水的第j地区、k用水户从p处到用水户端的水量损失系数，mp,lp分别表示所有需要通过水利工程设施供水的地区总数与各地区的用水户总数，1≤mp≤m，1≤lp≤lj；所述时段水量平衡约束的表达式为：WVi＝Vi+ΔVi-Wi8式中，WVi为该时段可供水量与实际总供水量之差，即时段末该湖水系剩余可供水量；所述关系约束的表达式为： 即该时段系统各用水户权重系数之和为1.0；所述非负约束的表达式如下，包括：Vi≥010Bijk≥011Qip≥012Fi≥013WVi≥014；所述系统协调层设置灵活可变的联合配置判别标准作为联合配置的决策控制阀，具体判别标准如下：调水湖系的满意度超过一定限度ci0≤ci≤1.0；两子系统满意度差值不超过某一指标ΔSi，即：ΔSi＝|Si1-Si2|≤ai15当两子系统的综合满意度差值超过ai0≤ai≤1.0时，需要水资源互济，以使两系统的满意度差值不超过ai，当两湖系的满意度差值在ai以内时，则停止互调；具体协调过程为：当max{Si1,Si2}≥ci进入以下循环判断，否则不调水；当0ΔSiai，且max{WVi1,WVi2}＝0，则不调水；当ΔSi＝0，即Si1＝Si2时，则不调水；当0ΔSiai，且max{WVi1,WVi2}0，则调水，即用max{WVi1,WVi2}补给缺水子系统，直至余水用完或者缺水系统的Si达到100％时终止调水；当ΔSi＞ai，且max{WVi1,WVi2}0，先以max{WVi1,WVi2}补给缺水子系统，直至余水用完且ΔSi≤ai时终止调水；若余水用完且ΔSiai，则按正常调济规则调水，直至ΔSi≤ai；当ΔSi＞ai，max{WVi1,WVi2}＝0，且max{Si1,Si2}≥ci则按正常调济规则调水，直至ΔSi≤ai,且max{Si1,Si2}≥ci。

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百度查询： 天津大学 一种淮河河道湖泊水资源联合优化调度系统及方法