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申请/专利权人：水利部水利水电规划设计总院

摘要：本发明公开了一种基于模拟与优化的水网系统水流多层次调配方法及系统，收集研究区资料，构建研究区水网系统水资源配置拓扑关系图，构建水网系统水资源优化配置模型，计算得到水网系统水资源优化配置方案；构建水网系统水流调配拓扑关系图，基于水网系统水流调配拓扑关系图构建水流优化调配模型，对水流优化调配模型求解得到水网系统水流调配预案；计算每个片区偏差的流量过程，对调整后的水流调配方案进行逐步修正寻优，得到最优的水流调配方案；提炼最优的水流调配规律，制定水流多层次调配规则。本发明同时兼顾“优化”和“模拟”两个特征，提出符合研究区实际需求且满足高效用水的水资源优化调配方案。

主权项：1.基于模拟与优化的水网系统水流多层次调配方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、收集研究区资料，构建研究区水网系统水资源配置拓扑关系图，构建水网系统水资源优化配置模型，采用多种遗传算法对水网系统水资源优化配置模型进行计算，得到水网系统水资源优化配置方案；步骤S2、从研究区资料中提取水流调配相关信息，构建水网系统水流调配拓扑关系图，基于水网系统水流调配拓扑关系图构建水流优化调配模型，提取水网系统工程水流实际入流过程、工程实际蓄放水过程和给不同用户供水过程，输入水流优化调配模型，计算得到水网系统水流调配预案；步骤S3、依次对研究区每个片区进行模拟计算，得到研究区各个片区的水网系统水流调配预案，依次计算每个片区的初始配置水量与水流优化调配后得到的流量，采用弗雷歇距离溯源到发生偏差的具体位置，得到水资源优化配置模型与水流优化调配模型之间偏差的流量过程，按照偏差的流量过程调整水网系统工程的蓄放水策略，得到调整后的水流调配方案，对调整后的水流调配方案进行逐步修正寻优，得到最终方案，即为最优的水流调配方案；步骤S4、基于水网系统本地来水、过境水以及需水构建海量情景，基于海量情景计算得到对应的最优水流调配方案，提炼最优的水流调配规律，制定水流多层次调配规则；所述步骤S2进一步为：步骤S21、提取水网系统自然河湖信息、引调排水工程信息和调蓄工程信息，构建水网系统水流调配拓扑关系图；步骤S22、基于水网系统水流调配拓扑关系图构建水流优化调配模型；步骤S23、提取水网系统工程水流实际入流过程、工程实际蓄放水过程和向不同用户供水过程，输入水流优化调配模型，计算得到水网系统水流调配预案；所述步骤S22进一步为：步骤S22a、选取研究区各片区供水与优化配置方案偏离度为决策变量；步骤S22b、设定目标函数，所述目标为研究区各片区与优化配置方案偏离最低；步骤S22c、设定约束条件，所述约束条件包括：水位上下限约束、调度期期初水位约束、调度期期末水位约束、受水区供水量约束、泄水能力约束和水量平衡约束；所述步骤S3进一步为：步骤S31、依次对研究区每个片区进行模拟计算，得到研究区各个片区的水网系统水流调配预案；步骤S32、依次计算每个片区的初始配置水量与水流优化调配后得到的流量，采用弗雷歇距离、豪斯多夫距离以及闵氏距离计算并溯源到发生偏差的具体位置，得到水资源优化配置模型与水流优化调配模型之间偏差的流量过程，按照偏差的流量过程调整水网系统工程的蓄放水策略，得到调整后的水流调配方案；步骤S33、依次对每个片区的调整后的水流调配方案进行逐步修正寻优，设定修正终止条件，所诉修正终止条件为：偏离程度不大于阈值或迭代次数为N，N为大于10的自然数，计算得到最终方案，即为水流优化调配方案；所述步骤S32进一步为：步骤S32a、依次计算每个片区的初始配置水量与水流优化调配后得到的流量;步骤S32b、依次计算初始配置水量曲线与水流优化调配水量曲线的弗雷歇距离、豪斯多夫距离以及闵氏距离，找到距离最下点，并通过人工排查找到误差节点，得到水资源优化配置模型与水流优化调配模型之间偏差的流量过程；步骤S32c、按照偏差的流量过程调整水网系统工程的蓄放水策略，得到调整后的水流调配方案。

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