[发明专利]水库温度场的分区方法、装置、计算机设备及介质

说明书

本发明提供一种水库温度场的分区方法、装置、计算机设备及介质。水库温度场的分区方法包括：对水库的空间区域进行离散化处理，得到第一数量的库区空间离散点。基于每一个库区空间离散点在不同时刻下的水温‑水动力特征以及每一个库区空间离散点的实际空间位置，对第一数量的库区空间离散点进行聚类处理，得到第二数量的水库温度场区域，以及每一个水库温度场区域的空间分布。根据每一个水库温度场区域对应的实际空间位置，确定每一个水库温度场区域对应的区域类型。通过本发明，使得到的水库温度场分区结果不需要依靠经验参数，基于指定时间区间内的水库温度场分区更具有客观性和稳定性，可为水库实际运行调度提供有力的技术支撑。

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体涉及一种水库温度场的分区方法、装置、计算机设备及介质。

背景技术

在河道上修建水坝所形成的人工水库，可以为人类社会带来多方面综合效益。在水库发挥巨大效益的同时，也产生一些生态问题需要解决。其中，水库温度场变化所带来的河流生态影响持续时间长、作用范围广，是水利工程生态问题中的热点研究领域。

水库温度场的研究重点是水温垂向分层现象，即典型的垂向三层分布结构：温变层、温跃层、滞温层。水库沿程上也存在从天然河道向库区过渡的区域，该区域从库尾向下游库区延伸一定距离，性质与天然河道相近，水温垂向分层较弱。因此，在同一时刻，库区中存在以下4个区域中的1个或多个：混合区、温变区、温跃区以及滞温区。当前水库温度场的分区方法是根据临界温度梯度进行判别的，常用的临界温度梯度可以是每米0.200摄氏度（0.200℃/m）。但临界温度梯度的给定受主观经验影响较大，并且不同水库或者不同时间的临界温度梯度存在较大差异。

因此，研究一种客观、准确、快速的水库温度场分区方法对水库水温结构研究及影响因素分析具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中对水库温度场分区的主观经验性较强的缺陷，从而提供一种水库温度场的分区方法、装置、计算机设备及介质。

根据第一方面，本发明提供一种水库温度场的分区方法，所述方法包括：

基于水库的地形数据，确定所述水库的空间区域；

对所述空间区域进行离散化处理，得到第一数量的库区空间离散点以及每一个库区空间离散点的实际空间位置；

在指定时间区间内，读取所述第一数量的库区空间离散点分别在不同时刻下经过数值模拟后得到的水温-水动力特征数据；

基于每一个库区空间离散点的实际空间位置以及在不同时刻下的水温-水动力特征数据，对所述第一数量的库区空间离散点进行聚类处理，得到第二数量的水库温度场区域以及每一个水库温度场区域的空间分布，其中，所述第二数量小于所述第一数量，每一个水库温度场区域包括至少一个库区空间离散点；

根据每一个水库温度场区域的空间分布，分别确定每一个水库温度场区域对应的区域类型。

在该方式中，基于水库的空间区域中每一个库区离散点的实际空间位置以及在不同时刻下的水温-水动力特征数据，对水库进行区域划分，得到第二数量的水库温度场区域在水库中的空间分布，有助于提高水库温度场区域的划分有效性和准确性。并且，在区域划分的过程中，是基于相邻库区离散点的水温-水动力特征变化进行划分，无需依靠经验参数，进而使得到的温度场区域的划分结果更具有客观性。

结合第一方面，在第一方面的第一实施例中，所述基于每一个库区空间离散点的实际空间位置以及在不同时刻下的水温-水动力特征数据，对所述第一数量的库区空间离散点进行聚类处理，得到第二数量的水库温度场区域，包括：

根据每一个库区空间离散点的实际空间位置以及在不同时刻下的水温-水动力特征数据，得到每一个库区空间离散点对应的高维数据；