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申请/专利权人：长江水利委员会水文局

摘要：本发明提供一种基于状态机的江湖分蓄洪区容积自适应洪水模拟方法，包括构建分蓄洪区状态机，形成江‑湖‑分蓄洪系统状态转移图；构建入湖洪水演算方案，实现大湖来水模拟预测；构建大湖演算模型，实现江‑湖系统洪水调算；根据江、湖、分蓄洪区的水力联系，通过自适应不同分蓄洪区状态改变系统入流或系统容积曲线，构建分蓄洪区状态机、入湖洪水演算方案和大湖演算模型相耦合的实时洪水模拟调度模型，实现江‑湖‑分蓄洪区洪水联调联算；明确优化目标，采用单纯形法或遗传算法等优化算法，结合联调联算模型，确定理论最佳的分蓄洪区启用组合，实现实时调度方案推荐。

主权项：1.一种基于状态机的江湖分蓄洪区容积自适应洪水模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、构建分蓄洪区状态机：根据防洪区域分蓄洪区的规划，启用时序和运用状态，以图论和有限状态机为基础构建分蓄洪区状态转移图，形成分蓄洪区状态机；S2、构建大湖演算模型：将江湖连通区域看作一个大湖系统，基于水量平衡原理，根据湖区水位容积曲线、出流断面出流曲线和入流断面入流过程，构建大湖演算模型；S3、构建入湖洪水演算模型：采用马斯京根算法，构建大湖系统各入流断面的入湖洪水演算方案；S4、根据水量平衡原理，构建所述分蓄洪区状态机、构建所述大湖演算模型和所述入湖洪水演算模型相耦合的实时洪水模拟调度模型，实现江湖分蓄洪区的洪水模拟计算；所述S4中，相耦合的方法为：S41、当面临场次洪水达到分洪标准时，通过所述分蓄洪区状态机与所述入湖洪水演算方案计算启用的各个分蓄洪区分洪流量对大湖系统的入流断面洪水过程的影响量，以及启用的各个分蓄洪区对大湖系统槽蓄曲线的影响量，实时动态修正大湖系统入湖断面的洪水过程和自动调整槽蓄曲线，并由所述大湖演算模型实现大湖系统出口断面洪水水位过程计算；S42、以大湖系统分蓄洪区启用容积或数量最小、灾害损失最小和超保证水位历时最短为优化目标，采用单纯形发或遗传算法确定最优的分蓄洪区启用组合，及大湖系统出口断面洪水水位过程；所述S1中，构建所述分蓄洪区状态机，具体步骤为：对于大湖系统内n个分蓄洪区，根据防洪规划，按照启用次序排列为： 其中，，i=1、2、3…n，为单个分蓄洪区；对于整个所述大湖系统的分蓄洪区，构建状态机集合C为： 其中，M为单个分蓄洪区状态机模型；单个分蓄洪区状态机模型M由五元组构成： 其中，为有限状态集，状态集中每个元素对应有限状态机的一个状态； 为事件集； 为为状态转换函数，表示从一个状态转移到另一个状态； 为有限状态机的初态集； 为终态集；对于每个分蓄洪区，由以下部分组成： Q1表示不启用，即没有分洪；Q2表示启用前期，即河道水位高于分洪区水位；Q3表示启用后期，即河道水位持平分洪区水位；∑为事件集，对于每一个分蓄洪区，由以下部分组成： T1表示开闸，即扒口；T2表示关闸，即回填；T3表示进洪。

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