【技術實現步驟摘要】
本申請專利技術涉及防洪排澇調度，特別是耦合分量級超額洪量分配的水庫-湖泊系統調度方法。
技術介紹
1、由上游水庫、中游湖泊和外排河道為基本構成的防洪排澇系統通常需統籌系統的蓄泄方式便于及時行洪排澇。“蓄泄兼籌”的聯合調度要求水庫、湖泊根據外河水位的情勢對防洪排澇實施一體化調度。然而，當系統遭遇山洪沖擊、內洪量大、外河高水位頂托等多碰頭或雙碰頭情景時，系統將面對洪水夾擊和排澇通道不暢等不利形勢，存在洪澇災害風險，統籌庫湖等工程體系的聯合調度是降低災害損失的重要措施。
2、本質上，防洪排澇聯合調度是一類大系統、多目標非線性優化問題，當前，針對類似問題的建模研究，大多數均采用直接構建多目標優化模型的方式并進行求解。然而，直接進行多目標優化存在計算效率低、方案數量多、難以辨析洪澇協調關系等問題，在流域防洪排澇聯合調度的實際應用受限。事實上在實際調度過程中，當上游水庫仍具有一定防洪安全閾度時，決策者往往更關心下游澇災的情勢，需要找到如何用適量或最少的防洪庫容盡可能降低澇災損失的方案，而直接構建多目標優化模型難以快速聚焦該方案。防洪排澇一體化調度的本質是需要合理分配超額洪量，通過上游水庫攔擋，中游湖泊調蓄，下游河道外排的方式消納超額洪量。
技術實現思路
1、專利技術目的，提供耦合分量級超額洪量分配的水庫-湖泊系統調度方法，以解決現有技術存在的上述問題。
2、技術方案，耦合分量級超額洪量分配的水庫-湖泊系統調度方法，包括如下步驟：
3、步驟s1、收集水庫-湖泊
4、步驟s2、基于水文數據和工程數據，采用耦合物理原理的lstm模型進行擬合，將擬合結果連時序排列得到湖泊初始排澇能力過程，基于系統天然來水過程和湖泊初始排澇能力過程，計算得到系統初始超額洪量；其中，將系統初始超額洪量定義為系統天然來水過程超過湖泊初始排澇能力過程的水量；
5、步驟s3、基于水文數據和工程數據、水庫入流，計算各水庫超額洪量蓄洪段來水量、各水庫剩余防洪庫容、湖泊超額洪量蓄洪段總來水量、湖泊警戒水位對應的蓄洪庫容，并基于上述數據依次計算各水庫蓄洪能力和湖泊蓄洪能力，基于系統天然來水過程，采用改進的基于成本函數的xgboost分類模型對洪水進行分類，當0≤超額洪量< w1時將洪水劃分為第一量級類型，當 w1≤超額洪量< w2時將洪水劃分為第二量級類型，當 w2≤超額洪量時將洪水劃分為第三量級類型，基于系統初始超額洪量和洪水分類結果，對不同量級類型的洪水產生的超額洪量進行分配，計算超額洪量分配結果并進行校驗，得到超額洪量；其中，超額洪量由超額洪量分配結果構成，系統天然來水過程包含至少一個洪水；
6、步驟s4、基于超額洪量得到預構建的基于耦合分量級超額洪量分配的水庫-湖泊系統防洪排澇聯合調度模型的水位約束，讀取水庫入流、水庫區間來水過程、湖泊區間來水過程輸入模型，采用改進的鯨魚-粒子群混合優化算法求解得到水庫-湖泊系統防洪排澇聯合調度結果。
7、根據本申請的一個方面，本專利技術的具體輸出為水庫-湖泊系統防洪排澇聯合優化調度結果。
8、有益效果，本專利技術考慮水庫空間位置、空閑庫容等因素的耦合分量級的超額洪量分配原則，將多目標問題轉化為超額洪量分配約束的單目標問題，構建了基于耦合分量級超額洪量分配的水庫-湖泊系統防洪排澇聯合調度模型，運用改進的鯨魚-粒子群混合優化算法快速、準確的計算得到水庫-湖泊系統防洪排澇聯合調度結果，可為水庫-湖泊系統防洪排澇決策快速地提供有效、可靠的參考信息。
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1.耦合分量級超額洪量分配的水庫-湖泊系統調度方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的耦合分量級超額洪量分配的水庫-湖泊系統調度方法，其特征在于，步驟S1包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的耦合分量級超額洪量分配的水庫-湖泊系統調度方法，其特征在于，步驟S2包括以下步驟：
4.如權利要求3所述的耦合分量級超額洪量分配的水庫-湖泊系統調度方法，其特征在于，所述步驟S23具體包括：
5.根據權利要求4所述的耦合分量級超額洪量分配的水庫-湖泊系統調度方法，其特征在于，步驟S3包括以下步驟：
6.如權利要求5所述的耦合分量級超額洪量分配的水庫-湖泊系統調度方法，其特征在于，所述步驟S38具體包括：
7.如權利要求6所述的耦合分量級超額洪量分配的水庫-湖泊系統調度方法，其特征在于，所述步驟S38f具體包括：
8.根據權利要求1所述的耦合分量級超額洪量分配的水庫-湖泊系統調度方法，其特征在于，步驟S4包括以下步驟：
9.如權利要求8所述的耦合分量級超額洪量分配的水庫-湖泊系統
10.如權利要求9所述的耦合分量級超額洪量分配的水庫-湖泊系統調度方法，其特征在于，所述步驟S42d具體包括：
...【技術特征摘要】
1.耦合分量級超額洪量分配的水庫-湖泊系統調度方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的耦合分量級超額洪量分配的水庫-湖泊系統調度方法，其特征在于，步驟s1包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的耦合分量級超額洪量分配的水庫-湖泊系統調度方法，其特征在于，步驟s2包括以下步驟：
4.如權利要求3所述的耦合分量級超額洪量分配的水庫-湖泊系統調度方法，其特征在于，所述步驟s23具體包括：
5.根據權利要求4所述的耦合分量級超額洪量分配的水庫-湖泊系統調度方法，其特征在于，步驟s3包括以下步驟：
6.如權利...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐斌，覃馨漫，王慧麗，楊雪松，譚佳穎，蔣佳怡，郭衛，劉為鋒，
申請(專利權)人：河海大學，
類型：發明
國別省市：
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