[发明专利]一种面向总量控制的流域水量动态优化分配方法

说明书

本发明提供一种面向总量控制的流域水量动态优化分配方法，包括以下步骤：1.得到典型年来水、需水数据库和用水总量指标库；2.进行余留期径流预报；3.确定该年的来水频率；4.确定面临时段的年度用水总量控制指标和余留期需水序列；5.确定水资源优化配置目标函数和约束条件；6.求解面向总量控制的水资源配置模型并执行余留期洪水(调度)计划；7.动态更新供水(调度)计划；8.调度期末水量调整评价。本发明首次提出结合混沌Volterra径流预报的用水总量指标年内滚动调整方法，能逐月更新年度总量控制指标，通过“实时监测、滚动决策”的方法使各子区的年供水量始终控制在年度用水总量指标内，为实现用水总量动态管理提供了一种新的思路。

技术领域

本发明属于水资源规划及管理领域，特别涉及一种面向总量控制的流域水量动态优化分配方法。

背景技术

作为最严格水资源管理制度的三条红线之一，我国已经完成省，地(市)，县(区)三级行政区用水总量控制指标的确定工作并制定了相应的考核方法。为了使用水总量控制指标落实到水量分配和调度实践中，需要确定“年度用水总量控制指标”(不同来水情况下的用水总量指标的修正值)并对水量过程施加约束。面向总量控制的水量分配与调度涉及三个问题：一是年度用水总量控制指标的确定，二是余留期年度用水总量指标的分配方法和控制手段；三是余留期水量在区域内不同子区不同用水户间的最优分配。这里，余留期是指水量分配和调度相应的时期。针对第一个问题，通常是通过“丰增枯减”的比例原则或建立用水总量-降水量函数关系解决，但按照这些方法，只有这年过去之后，年度用水总量才能最终确定，这不利于用水总量动态管理；对于第二、三个问题，目前的研究大多是将年度用水总量指标作为一个常量约束加入到配置模型，没有考虑其随余留期来水丰枯情势变化而调整的环节，配置结果无法有效的适应年内不同的来水情况。鉴于此，考虑完善并发展一种新的面向总量控制的流域水量动态优化分配方法，不仅有利于管理部门在年内对用水量进行考核，而且是对变化来水条件下的水资源配置理论与方法的丰富与补充。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种面向总量控制的流域水量动态优化分配方法，以实现用水总量控制下的水量动态优化分配。

为实现上述目的，本发明提供一种面向总量控制的流域水量动态优化分配方法，包括如下步骤：

步骤1，得到典型年来水数据库、典型年需水数据库和用水总量指标库；

步骤2，进行流域余留期径流预报；

步骤3，确定该年的来水频率；

步骤4，确定面临时段的年度用水总量控制指标和余留期需水预测序列；

步骤5，确定面向总量控制的水量动态分配模型的目标函数和约束条件；

步骤6，求解面向总量控制的水量动态分配模型并执行余留期供水(调度)计划；

步骤7，动态更新供水(调度)计划。

进一步的，步骤1的具体实现方式如下，

首先，将该流域划分为多个子区，并采集流域内各子区来水资料、需水资料、用水总量指标资料；

然后，将来水资料整理成年径流数据和月径流数据，绘制年径流序列的理论频率曲线，选择各子区来水频率P＝50％，P＝75％，P＝95％的来水径流过程作为典型年来水数据库；

接下来，统计规划年P＝50％，P＝75％，P＝95％来水频率下各子区生活、农田灌溉、林牧渔的用水定额及工业用水的万元增加值，采用趋势法预测规划年的人口数、灌溉面积、牲畜头数、工业产量发展指标，将用水定额乘上该定额对应的发展指标，从而计算出对应于该频率年的生活、生产需水量；对于生态需水，直接采用Tennant法预测断面生态需水；最终得到各子区三种来水频率下的需水数据库；