CN117829559A - 一种多水源到多用户的水资源一体化调配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水资源调度耦合配置优化技术领域,公开了一种多水源到多用户的水资源一体化调配方法,根据多用户用水需求量,确定多种取水方案,并获取每种取水方案下的调水方案和供水方案;根据调水方案和供水方案获取每种取水方案下的实际取水量,并将实际取水量优化分配至多用户,得到多种第一分配方案,从多种第一分配方案中确定优化分配方案;根据优化分配方案及其对应的调水方案和供水方案获得一体化运行方案,校验一体化运行方案,直至获得满足预设要求的一体化运行方案,实现水资源一体化调配。本发明通过外部调水、当地供水和水量配置构建多水源到多用户的一体化调配方法,增加调度效率,降低浪费,发挥水资源对区域社会发展的支撑保证作用。
Description
技术领域
本发明公开了一种多水源到多用户的水资源一体化调配方法,属于水资源调度耦合配置优化技术领域。
背景技术
水资源调度是指在保证系统内水利工程安全的前提下,依据水利工程的运用规划,以尽可能满足用水需求为目标,制定水利工程对各用户供水策略的一种控制运用技术。
水资源配置是指在流域或特定的区域范围内,对可利用水资源进行合理开发和配置。遵循高效性、公平性和可持续性的原则,按市场经济规律和水资源配置准则,通过工程与非工程措施并采用供需平衡分析,调配各用水部门,协调生活、生产、生态用水,以保障供给、协调供需矛盾、有效保护生态环境、实现水资源规划与管理现代化。
一个地区的水源大多由外部调水和当地供水两部分组成,其中,外部调水水源通过跨流域调水工程调度获取,当地供水水源主要包括地表水和地下水;外部调水和当地供水形成多水源供给,而不同区域和不同行业的用水部门形成多用户用水。外部调水和当地供水向多用户供水时,各水源调度水量及各用户配置水量存在随时空变化而互相补济、同步优化的可能,从而具备从水源到用户的水资源一体化调配条件。
通常在一个地区的水资源调度管理中,将外部调水与当地供水以及水资源配置过程独立运行,相互割裂,导致水资源管理效率偏低。一方面,易陷于尽可能多调引外部水资源的误区,容易造成以较大代价调引的外部水源产生浪费;另一方面,或又陷于超量使用当地水资源,对当地地表水资源过分利用会造成河道水量大幅减少,河流生态环境恶化,同时当地地下水超额抽取,使得地下水长期枯竭并可能引发区域地质问题。由此可见,若外部调水与当地供水应未能统筹考虑、协调利用,将无法充分发挥水资源对区域经济社会发展应有的支撑保障。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种多水源到多用户的水资源一体化调配方法以解决现有技术中将外部调水、当地供水及水资源配置独立管理、相互割裂,导致水资源调度运行效率低,外部水源产生浪费或当地水源过分利用的技术问题。为实现上述目的,本发明提出了一种多水源到多用户的水资源一体化调配方法,具体方案如下:一种多水源到多用户的水资源一体化调配方法,包括:
步骤1、根据多用户用水需求量,确定多种取水方案,并获取每种取水方案下的调水方案和供水方案;
步骤2、根据所述调水方案和所述供水方案获取每种取水方案下的实际取水量,并将所述实际取水量优化分配至所述多用户,得到多种第一分配方案,从所述多种第一分配方案中确定优化分配方案;
步骤3、根据所述优化分配方案及其对应的所述调水方案和供水方案获得一体化运行方案,校验所述一体化运行方案,直至获得满足预设要求的所述一体化运行方案,实现水资源一体化调配。
优选的,获取每种取水方案下的调水方案和供水方案,具体包括:
确定每种取水方案下的外部目标调水量和当地目标供水量;
获取每种取水方案下满足所述外部目标调水量的调水方案和满足所述当地目标供水量的供水方案。
优选的,获取每种取水方案下满足所述外部目标调水量的调水方案,具体包括:
根据多水源供水信息和多用户用水信息构建外部调水优化模型,利用所述外部调水优化模型获取每种取水方案下满足所述外部目标调水量的调水方案。
优选的,获取满足所述当地目标供水量的供水方案,具体包括:
根据多水源供水信息和多用户用水信息构建当地供水优化模型,利用所述当地供水优化模型获取每种取水方案下满足所述当地目标供水量的供水方案。
优选的,将所述实际取水量优化分配至所述多用户,具体包括:
根据所述调水方案、所述供水方案和多用户用水信息构建水量配置优化模型,利用所述水量配置优化模型将每种取水方案下的所述实际取水量优化分配至所述多用户。
优选的,利用所述水量配置优化模型将每种取水方案下的所述实际取水量优化分配至所述多用户,具体包括:
利用所述水量配置优化模型将每种取水方案下的所述实际取水量进行优化分配,得到多个分配方案;
根据所述多个分配方案的配水评价指标确定最优的分配方案,并将最优的分配方案记为第一分配方案。
优选的,步骤3,具体包括:
根据所述优化分配方案及其对应的调水方案和供水方案,获得一体化运行方案;
判断所述一体化运行方案是否满足所述预设要求,如否,则重新确定取水方案,直至获得满足预设要求的一体化运行方案,实现水资源一体化调配。
优选的,所述外部调水优化模型的目标函数为外调水缺口和长系列弃水量之和最小。
优选的,所述当地供水优化模型的目标函数为地表水供水缺口和地下水供水缺口之和最小。
优选的,所述水量配置优化模型的目标函数为区域缺水量和行业缺水量之和最小。
有益效果:本发明通过解析外部调水、当地供水和水量配置之间的本质关系,构建一体化调配方法,形成合理的多水源到多用户的一体化调配方法,有效增加水资源实际调度效率,降低水资源浪费,充分发挥水资源对区域经济社会发展的支撑保证作用。本发明构建了外部调水优化模型、当地供水优化模型和水量配置优化模型,通过各个模型获取对应的水量调度和配置方案,并将其耦合一体化,通过预设要求校验耦合的一体化运行方案是否合理,确认满足预设要求的一体化运行方案,实现水资源一体化调配。
附图说明
图1为本发明实施例三中汉江调水-关中供水-用户水量配置水资源一体化调配格局示意图;
图2 为本发明实施例中多水源到多用户的水资源一体化调配方法流程图;
图3为本发明实施例三中外部调水和当地供水耦合过程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施方式,对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明,并不限定本发明的保护范围。
目前,大多修建跨流域调水工程的地区,一般具备调水区域外部调水与受水区域当地供水两类水源供给受水区的调配情势,通常外部调水和当地供水分别包括多种水源条件,形成多水源供水。而受水区的用水用户也涵盖不同行业和不同区域,形成多用户用水。目前,受水区在向用户供水时或从外部调水时,管理割裂或一体化管理效率低,易造成水资源浪费或导致水资源无法保障。继而无法充分发挥水资源对区域经济社会发展应有的支撑保障作用。
实施例一:
本发明的目的是提供一种多水源到多用户的水资源一体化调配方法,实现多水源供给多用户的水资源一体化高效管理调配。
如图2所示,一种多水源到多用户的水资源一体化调配方法,包括:
步骤1、根据多用户用水需求量,确定多种取水方案,并获取每种取水方案下的调水方案和供水方案;
进一步的,获取每种取水方案下的调水方案和供水方案,具体包括:确定每种取水方案下的外部目标调水量和当地目标供水量;获取每种取水方案下满足外部目标调水量的调水方案和满足当地目标供水量的供水方案。
具体的,本实施例中,为获取每种取水方案下满足外部目标调水量的调水方案和满足当地目标供水量的供水方案。
首先,获取面向受水区的多水源供水信息和多用户用水信息,即收集面向多水源、多用户的供需两侧基础资料,厘清多水源本底条件以及多用户用水需求情况。
具体包括:掌握各个水源的水文情势,分析多水源的关键工程设计参数,研究水源之间的水量互补特性,解析多水源本底条件;梳理受水区的社会经济发展对水资源需求情况,选择主要用水对象,测算受水区主要用水对象的用水需求量,厘清多用户用水需求情况。
随后,本实施例根据面向受水区的多水源供水信息和多用户用水信息构建外部调水优化模型和当地供水优化模型,同时根据外部调水优化模型的调水方案和当地供水优化模型的供水方案以及多用户用水信息构建水量配置优化模型。其中,外部调水优化模型、当地供水优化模型和水量配置优化模型三个模型之间彼此关联、相互制约,共同确定水资源一体化调配。需要了解的是,本发明所提供的优化模型根据用户信息、调水成本等变形调整。
在进一步的实施例中,获取每种取水方案下满足外部目标调水量的调水方案,具体包括:根据多水源供水信息和多用户用水信息构建外部调水优化模型,利用外部调水优化模型获取每种取水方案下满足外部目标调水量的调水方案;所述外部调水优化模型的目标函数根据所述外部目标调水量确定。
所述外部调水优化模型的所述目标函数包括但不限于外调水保证率和不产弃水时段占比之和最小、外调水缺口和长系列弃水量之和最小等。
在进一步的实施例中,外部调水优化模型的目标函数为外调水缺口和长系列弃水量之和最小。
具体的,外部调水优化模型的目标函数为外调水缺口和长系列弃水量之和最小,其对应表达式为:
式中,为不同权重影响下的外部调水缺口与长系列弃水量的合计值,单位为亿
m3;、分别为外部调水在时段的目标调水量与实际调水量,单位为亿m3;
为时段内外部调水未充分利用导致的弃水量,单位为亿m3;、 分别为外部调水缺口
与长系列弃水量的权重因子;为总调度时段数。
外部调水优化模型还包括约束条件,其约束条件包括:
(1.1)外部调水水量平衡约束,其对应表达式为:
式中,、、分别为外部调水在时段的调水区水资源量、调水区
预留水量、调水输水损失量,单位为亿m3。外部调水实际调水量,应在调水区域内水资源量
基础上,充分考虑调水区域内部预留水量以及输水过程中产生的水量损失等约束。
(1.2)外部调水输水能力约束,其对应表达式为:
式中,为外部调水在时段的调水隧洞输水能力,单位为亿m3;外部调水实
际调水量应受调水工程隧洞设计输水能力约束。
(1.3)外部调水目标约束对应表达式为:
式中,外部调水的实际调水量受到由受水区域对象需求计算出的目标调水
量的约束。
在进一步的实施例中,获取满足当地目标供水量的供水方案,具体包括:
根据多水源供水信息和多用户用水信息构建当地供水优化模型,利用当地供水优化模型获取每种取水方案下满足当地目标供水量的供水方案;所述当地供水优化模型的目标函数根据所述当地目标供水量确定。
所述当地供水优化模型的目标函数包括但不限于地表水供水量和地下水供水量之和最大、地表水供水缺口和地下水供水缺口之和最小等。
在进一步的实施例中,当地供水优化模型的目标函数为地表水供水缺口和地下水供水缺口之和最小。
具体的,当地供水优化模型的目标函数为地表水供水缺口和地下水供水缺口之和最小,其对应表达式为:
式中,为不同权重影响下的当地地表水供水缺口与地下水供水缺口合计值,单
位为亿m3;、、、分别为时段地表水目标供水量、实际供水量,以及
地下水目标供水量、实际供水量,单位为亿m3;、 分别为当地地表水缺口与地下水供
水缺口的权重因子。
当地供水优化模型还包括约束条件,其约束条件包括:
(2.1)地表水总供水量平衡对应表达式为:
式中, 、分别为受水区域地表水实际供水量、水库在时段实际供
水量,地表水实际供水量为当地水库实际供水量合计,单位均为万m3;为当地水库数目。
(2.2)水库水量平衡约束对应表达式为:
式中,与为当地供水水库在时段以及时段兴利库容值,
、、、分别为水库天然入库流量、泄放生态水量、水库损失水量、水库实
际供水量,以上变量单位均为万m3。
(2.3)水库运行水位约束对应表达式为:
式中,与为水库在时段水库调度运行允许达到的最低水位与最高
水位;为水库在时段实际运行水位,上述变量单位均为m。
(2.4)地下水运行约束对应表达式为:
式中,、为当地地下水在时段实际供水量与地下允许供水量,单位均
为万m3;地下水实际供水量应符合地下水允许供水量。
步骤2、根据调水方案和供水方案获取每种取水方案下的实际取水量,并将实际取水量优化分配至多用户,得到多种第一分配方案,从多种第一分配方案中确定优化分配方案;
在进一步的实施例中,将实际取水量优化分配至多用户,具体包括:
根据调水方案、供水方案和多用户用水信息构建水量配置优化模型,利用水量配置优化模型将每种取水方案下的实际取水量优化分配至多用户;所述水量配置优化模型的目标函数根据所述实际取水量确定。
所述水量配置优化模型的目标函数包括但不限于区域配水量和行业配水量之和最大、区域缺水量和行业缺水量之和最小。
在进一步的实施例中,水量配置优化模型的目标函数为区域缺水量和行业缺水量之和最小。
具体的,水量配置优化模型的目标函数为区域缺水量和行业缺水量之和最小,其对应表达式为:
式中,为不同权重影响下的区域缺水量与行业缺水量合计值,单位为亿m3;、、分别为时段水资源配置总量、区域配置水量、行业配置水量,单位
为亿m3;、为不同区域、不同行业水资源配置等级系数;、分别为区域缺水量与行
业缺水量的权重因子;、分别为区域配置划分数目以及行业配置划分数目。
水量配置优化模型还包括约束条件,其约束条件包括:
(3.1)水量配置效果约束对应表达式为:
;
式中,水量配置保证率、以及最低供水度分别受规范要求的规范最低保证率、以及规范最低供水度约束。
(3.2)水量配置约束等级对应表达式为:
;
式中,不同区域以及不同行业水资源配置等级系数、取值均应为小于1的正
数。
其中水量配置保证率和最低供水度的对应表达式为:
式中,、分别为水量配置保证率以及最低供水度;其中,水量配置保证率由
满足需水要求的配水时段数占配水总时段数之比统计;为时段所有对象水资
源配置量与该时段对象配置需求的判定数,可取1或0;最低供水度由长系
列中,对象水资源配置量与对象配置需求的最小比值确定。
其中,t时段所有对象水资源配置量的表达式为:
式中, 为时段所有对象水资源配置量,单位为亿m3,由已划分的个行业
配置对象,结合各自配置等级配水量合计。
在进一步的实施例中,利用水量配置优化模型将每种取水方案下的实际取水量优化分配至多用户,具体包括:
利用水量配置优化模型将每种取水方案下的实际取水量进行优化分配,得到多个分配方案;
根据多个分配方案的配水评价指标确定最优的分配方案,并将最优的分配方案记为第一分配方案。
具体的,水量配置优化模型在对每个实际取水量进行分配时,对应获取多个分配方案,计算每个分配方案的配水评价指标,本实施例中配水评价指标具体为水量配置保证率和最低供水度,对比每个分配方案的水量配置保证率和最低供水度,优选出最优的分配方案,将最优的分配方案记为第一分配方案。其中,根据每个分配方案的水量配置保证率和最低供水度,优选出最优的分配方案,具体为:水量配置保证率越高越优,最低供水度越小越优,选取水量配置保证率和最低供水度加权排名最高的分配方案为最优的分配方案。
应当了解的是,在本实施例中,当根据每种实际取水量优化分配获取的多个分配
方案的水量配置保证率或最低供水度不满足规范最低保证率或规范最低供水度时,
无法输出分配方案以及第一分配方案,此时,调整步骤1中每种取水方案下的调水方案和供
水方案,重复步骤2,直至获取满足水量配置保证率和最低供水度的多个分配方案,继而获
取第一分配方案,如调整后仍未获得第一分配方案,则重新确定步骤1中的多种取水方案,
直至获得第一分配方案。
在获得多种实际取水量下的多种第一分配方案后,从多种第一分配方案中确定优化分配方案,具体的,根据预设评价标准选取最优的第一分配方案,具体的,本实施例中预设评价标准为水量配置保证率、最低供水度以及决策者偏好,即根据每种第一分配方案的水量配置保证率、最低供水度以及决策者偏好,确定最优的第一分配方案,并将最优的第一分配方案记为优化分配方案。
最终获得优选的满足约束条件的从多水源到多用户的调水、供水至配水全闭合方案。
步骤3、根据所述优化分配方案及其对应的所述调水方案和供水方案获得一体化运行方案,校验一体化运行方案,直至获得满足预设要求的一体化运行方案,实现水资源一体化调配。
在进一步的实施例中,步骤3,具体包括:根据优化分配方案及其对应的调水方案和供水方案,获得一体化运行方案;判断一体化运行方案是否满足预设要求,如否,则重新确定取水方案,直至获得满足预设要求的一体化运行方案,实现水资源一体化调配。
具体的,本实施例中,根据优化分配方案及其对应的调水方案和供水方案,将优化分配方案及其对应的调水方案和供水方案组成一体化运行方案,根据预设要求校验一体化运行方案,实现水资源一体化调配。
具体的,校验过程包括:判断一体化运行方案是否满足预设要求,如否,则调整该一体化运行方案对应的调水方案和供水方案,直至该一体化运行方案满足预设要求。具体的,如多次调整该一体化运行方案对应的调水方案和供水方案后,一体化运行方案仍不满足预设要求,则,重复步骤1-3,重新确定取水方案,直至获得满足预设要求的一体化运行方案。
本发明中预设要求根据受水区情况制定,并随受水区区域或区域情况变化而变化。具体的,预设要求一般为水资源一体化管理目标,确定一体化运行方案是否满足预设要求,即校验一体化运行方案的合理性。
实施例二:
本实施例与实施例一的区别在于,本实施例中所述外部调水优化模型的目标函数为外调水保证率和不产弃水时段占比之和最小,其对应表达式为:
式中,为不同权重影响下的外调水保证率和不产弃水时段占比之和,单位为%;和/>分别为外调水保证率和不产弃水时段占比,单位为%。其中,外调水保证率由满足外部调水需求的时段数/>占总调水时段数/>之比统计;不产弃水时段占比/>由不产生弃水的时段数/>占总调水时段数/>之比统计;/>为当前时段调水满足或不产生弃水的统计计数,可取1或0;/>、/>分别为外部调水在时段/>的目标调水量与实际调水量,单位为亿m3;/>、/>分别为外调水保证率与不产弃水时段占比的权重因子;/>为总调度时段数。
本实施例中外部调水优化模型的约束条件与实施例一所述的外部调水优化模型的约束条件相同。
本实施例中所述当地供水优化模型的目标函数为地表水供水量和地下水供水量之和最大,其对应表达式为:
式中,为不同权重影响下的当地的地表水供水量和地下水供水量合计值,单位为亿m3;/>、/>分别为/>时段地表水实际供水量,以及地下水实际供水量,单位为亿m3;/>、/>分别为当地地表水供水量与地下水供水量的权重因子。
本实施例中所述当地供水优化模型的约束条件在实施例一所述的约束条件的基础上,还包括当地地表水实际供水量以及地下水实际供水量,其对应表达式为:
式中,、/>分别为/>时段地表水目标供水量以及地下水目标供水量,单位为亿m3。
本实施例的所述水量配置优化模型的目标函数为区域配水量和行业配水量之和最大,其对应表达式为:
式中,为不同权重影响下的区域配水量与行业配水量合计值,单位为亿m3;、/>分别为/>时段区域配置水量、行业配置水量,单位为亿m3;/>、/>为不同区域、不同行业水资源配置等级系数;/>、/>分别为区域配水量与行业配水量的权重因子;/>、/>分别为区域配置划分数目以及行业配置划分数目。
本实施例的约束条件在实施例一的约束条件基础上还包括:区域配水量与行业配水量,其对应表达式为:
式中,、/>分别为/>时段受水区区域总配置水量、所有行业总配置水量,/>为水资源配置总量,单位为亿m3。
实施例三:
本实施例基于陕西省关中地区水资源管理实例。为使实施例更具代表性,选择关中区域内多个重点城市、城镇区域为多用户,多水源包含引汉济渭外部调水、黑河金盆水库当地地表供水以及区域地下水供水,从而构成汉江调水-关中供水-用户水量配置水资源一体化管理格局,如图1。引汉济渭工程为受水区域内主要调水工程,工程设计在汉江干流以及支流子午河分别修建黄金峡水库与三河口水库,通过长约98.3km秦岭隧洞输水至关中区域,工程最终调水规模为多年平均15亿m3。在受水区域内,存在若干规模不等的当地地表水供水水库,其中黑河金盆水库库容较大,供水涉及范围较广且主要供水给受水区域重点城市西安市及其周边城镇,选择为当地地表水供水代表工程。具体的,图1中表示水库、/>表示水电站、/>表示泵站、/>表示控制闸、/>表示分水池、/>表示河流、/>表示调水线路、/>表示配水干支线、/>表示重点城市、/>表示西咸新区、/>表示工业园区、/>表示县级城市。此外,受水区域内广泛存在地下水源,然而受到日益严格的地下水管理要求,当地地下水供水运行应控制在较为科学合理管控范围。多水源工程特性表见表1。
表1 :多水源工程特性
水资源一体化管理模型包含外部调水优化模型、当地供水优化模型、水量配置优化模型,依据多水源到多用户的水资源一体化调配方法流程,依次求解各模型,并通过是否满足水资源一体化管理目标校验结果合理性。其中,引汉济渭工程外部调水结果如表2所示。
表2:引汉济渭工程外部调水方案
由表2可知,利用外部调水优选模型,选优得到了能够满足调水目标的引汉济渭外部调水方案。黄金峡与三河口水库联合调水量达到引汉济渭工程设计规模15亿m3调水目标,其中,黄金峡水库调水量为9.6亿m3、三河口水库调水量为5.4亿m3,两者占比为65%、35%,调水量对比符合两水库天然径流与水库规模,以及在外部调水优选模型中功能发挥特性。利用三河口水库较大水库规模、较强的调蓄能力,黄金峡水库年均补充、蓄存在三河口水库内的水量约为0.8亿m3,若当地供水不足时,该水量可有效补充当地供水过程,从而提高外部调水优选模型与当地供水优选模型的互补性能及运行效率。
对于当地供水优选模型运行求解,应与外部调水优选模型相协调,并充分挖掘外部调水与当地供水作为多水源的系统性能力。当地供水优选模型还应发挥当地地表水以及地下水补偿能力,形成较为合理的当地供水过程,如图3。
由图3可见,多水源不仅涉及外部调水还包含当地供水,并且包含地表水与地下水等不同类型水源。通过联合外部调水优选模型以及当地供水优选模型,求解外部调水与当地供水较为合理的调-供水方案。当调水区域水量较为丰沛,外部调水较多时,当地供水则表现为相对减少趋势;反之,调水区域遭遇枯水状况时,当地供水适应性加大供水,从而有效弥补外部调水不足。外部调水与当地供水呈现出汉江调水与关中供水互补增强的水资源利用效能。
水量配置过程由外部调水方案与当地供水方案共同决定,并且可以反向约束外部调水与当地供水过程,从而形成外部调水、当地供水、水量配置三者互为反馈,相互耦合的水资源一体化调配模式。同时,各对象水量配置过程应同步遵循受水区域不同区域、不同行业的配置等级,水平配置结果见表3。
表3:引汉济渭工程受水区水量分配方案
由表3可见,外部调水用于生活、生产、生态水量分别为3.9亿m3、11.1亿m3、0亿m3,外部调水供给生产用水量所占比例最高,生产用水可带来较高经济产出,能够承担外部调水较高水价消费;当地地表水库供水对于生活、生产、生态等对象供水量基本相当,基本体现了当地水源均衡供水的特点;当地地下水则对于生活、生产供水量占比较大。同时,统计水量配置优化模型目标满足状况,评估水量配置效果,外部调水与当地供水配置生活保证率达到100%,也反应出生活用水在最高配置等级;水量配置满足生产、生态保证率为95.2%与96.4%,两者基本相当;此外,生活、生产、生态均能够满足最低供水度不低于85%要求。
综上,引汉济渭外部调水优化模型、关中当地供水优化模型以及区域水量配置优化模型均能够较好地满足各自目标;耦合生成引汉济渭外部调水、关中当地供水以及区域水量配置过程符合汉江调水-关中供水-用户水量配置水资源一体化调配要求;最终实现多水源到多用户的水资源一体化调配。
有益效果:本发明通过解析外部调水、当地供水和水量配置之间的本质关系,构建一体化调配方法,形成合理的多水源到多用户的一体化调配方法,有效增加水资源实际调度效率,降低水资源浪费,充分发挥水资源对区域经济社会发展的支撑保证作用。本发明构建了外部调水优化模型、当地供水优化模型和水量配置优化模型,通过各个模型获取对应的水量调度和配置方案,并将其耦合一体化,通过预设要求校验耦合的一体化运行方案是否合理,确认满足预设要求的一体化运行方案,实现水资源一体化调配。
以上,仅是本发明的几个实施例,并非对本发明做任何形式的限制,虽然本发明以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限制本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案的范围内,利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例,均属于技术方案范围内。
Claims (9)
1.一种多水源到多用户的水资源一体化调配方法,其特征在于,包括:
步骤1、根据多用户用水需求量,确定多种取水方案,并获取每种取水方案下的调水方案和供水方案;
步骤2、根据所述调水方案和所述供水方案获取每种取水方案下的实际取水量,并将所述实际取水量优化分配至所述多用户,得到多种第一分配方案,从所述多种第一分配方案中确定优化分配方案;
步骤3、根据所述优化分配方案及其对应的所述调水方案和供水方案获得一体化运行方案,判断所述一体化运行方案是否满足预设要求,如否,则重新确定取水方案,直至获得满足预设要求的一体化运行方案,实现水资源一体化调配。
2.根据权利要求1所述的多水源到多用户的水资源一体化调配方法,其特征在于,获取每种取水方案下的调水方案和供水方案,具体包括:
确定每种取水方案下的外部目标调水量和当地目标供水量;
获取每种取水方案下满足所述外部目标调水量的调水方案和满足所述当地目标供水量的供水方案。
3.根据权利要求2所述的多水源到多用户的水资源一体化调配方法,其特征在于,获取每种取水方案下满足所述外部目标调水量的调水方案,具体包括:
根据多水源供水信息和多用户用水信息构建外部调水优化模型,利用所述外部调水优化模型获取每种取水方案下满足所述外部目标调水量的调水方案;
所述外部调水优化模型的目标函数根据所述外部目标调水量确定。
4.根据权利要求2所述的多水源到多用户的水资源一体化调配方法,其特征在于,获取满足所述当地目标供水量的供水方案,具体包括:
根据多水源供水信息和多用户用水信息构建当地供水优化模型,利用所述当地供水优化模型获取每种取水方案下满足所述当地目标供水量的供水方案;
所述当地供水优化模型的目标函数根据所述当地目标供水量确定。
5.根据权利要求1所述的多水源到多用户的水资源一体化调配方法,其特征在于,将所述实际取水量优化分配至所述多用户,具体包括:
根据所述调水方案、所述供水方案和多用户用水信息构建水量配置优化模型,利用所述水量配置优化模型将每种取水方案下的所述实际取水量优化分配至所述多用户;
所述水量配置优化模型的目标函数根据所述实际取水量确定。
6.根据权利要求5所述的多水源到多用户的水资源一体化调配方法,其特征在于,利用所述水量配置优化模型将每种取水方案下的所述实际取水量优化分配至所述多用户,具体包括:
利用所述水量配置优化模型将每种取水方案下的所述实际取水量进行优化分配,得到多个分配方案;
根据所述多个分配方案的配水评价指标确定最优的分配方案,并将最优的分配方案记为第一分配方案。
7.根据权利要求3所述的多水源到多用户的水资源一体化调配方法,其特征在于,所述外部调水优化模型的目标函数为外调水缺口和长系列弃水量之和最小。
8.根据权利要求4所述的多水源到多用户的水资源一体化调配方法,其特征在于,所述当地供水优化模型的目标函数为地表水供水缺口和地下水供水缺口之和最小。
9.根据权利要求5所述的多水源到多用户的水资源一体化调配方法,其特征在于,所述水量配置优化模型的目标函数为区域缺水量和行业缺水量之和最小。
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