申请/专利权人：深圳市环境科学研究院

申请日：2023-09-12

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN117114347B

主分类号：G06Q10/0631

分类号：G06Q10/0631;G06Q50/06;G06Q50/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2023.12.12#实质审查的生效;2023.11.24#公开

摘要：一种潮汐河流生态补水优化配置方法，解决如何利用有限的水资源达到河流污染的最佳改善问题，该方法是：步骤1.构建拟补水潮汐河流水动力水质模型、步骤2.设定控制断面，利用潮汐河流水动力水质模型，计算补水前控制断面污染物浓度、步骤3.补水情景模拟、步骤4.建立以控制断面污染物浓度变化过程峰值最小化的目标函数、步骤5.求解目标函数、步骤6.全局最优解即为补水周期内各时段补水量，完成潮汐河流生态补水优化配置。有益效果是：能优化潮汐河流补水效率，有效利用水资源，以最大程度地增加水体的流动性，控制河道水质变幅，降低污染物浓度峰值，保护潮汐河流生态环境。

主权项：1.一种潮汐河流生态补水优化配置方法，其特征在于：该方法由以下步骤实现：步骤1.构建拟补水潮汐河流水动力水质模型：①.收集建拟补水潮汐河流水动力水质模型数据，包括：河流水系图、河床地形数据、数据包括：干流流量与水位、各支流流量、污水厂排放口流量、降雨量的水文气象数据和水质数据；②.基于MIKE21构建拟补水潮汐河流水动力模型：根据水系图确定河道流向、根据河床地形数据确定河底地形、根据水文气象数据确定各水动力边界条件；根据河床地质情况与实测水文数据率定水动力模型糙率；利用与率定数据不同时期的实测水文数据验证水动力模型的误差是否在可接受范围内，若不在，则返回率定过程，若在则进行下一步；③.基于MIKE21水动力模型构建拟补水潮汐河流水质模型：根据水质数据确定各水质边界条件；根据实测污染物变化情况率定其降解系数；利用与率定数据不同时期的实测水质数据验证水质模型误差是否在可接受范围内，若不在，则返回率定过程，若在则进行下一步；步骤2.设定控制断面，利用潮汐河流水动力水质模型，计算补水前控制断面污染物浓度；步骤3.补水情景模拟：将补水周期T分为n个补水时段，在第1个时段补水量为单位水量，其他时段不补水的情景下，即：q1＝1，q2＝q3＝…qn＝0，用潮汐河流水动力水质模型计算出控制断面污染物浓度，提取出各计算时段控制断面在补水前后的污染物浓度差值，该差值定义为：单位浓度削减量；改变补水时段，重复以上步骤，即可求出i个补水时段在控制断面处对应j个计算时段的单位浓度削减量响应系数矩阵Δi，j,i＝1,2,...,n；j＝1,2,..,m，m取值由控制断面与补水口距离以及河流水动力情况共同决定，根据Δi，j变化情况判断m取值，若Δi，j变化趋于平稳且接近0，表明补水对控制断面不再产生影响，m取值为该时刻与补水时刻的差值；单位浓度削减量与补水量乘积即为浓度削减量，给定各时段补水量qi，得出控制断面各计算时刻的污染物浓度削减量Cj； 步骤4.以控制断面污染物浓度变化过程峰值最小化为目标函数，补水总量恒定，单位时间内补水量大于0且小于最大补水量为约束条件，求解得到满足约束条件的最优补水方案； 约束条件：∑qi＝Q，0≤qi≤qc式中：i为补水时段序号，i＝1,2,…,24；j为控制断面处的计算时段序号，j＝1,2,…,n；C0j为补水量为0条件下控制断面第j计算时段浓度，单位：mgL；Δi,j为第i时段单位补水量在第j计算时段对控制断面产生的污染物浓度削减量，单位：mg·sL·m3；qi为第i时段补水量，单位：m3s；qc为单个补水时段最大补水量，单位：m3s；Q为给定补水时段的补水总量，单位：m3；步骤5.基于步骤4，目标函数为最大值最小化问题，利用求解最优化问题的常用软件LINGO，将目标函数与约束条件转换成LINGO可识别的代码，运行得到全局最优解；步骤6.基于步骤5，全局最优解即为补水周期内各时段补水量，完成潮汐河流生态补水优化配置。

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权利要求：

百度查询： 深圳市环境科学研究院 一种潮汐河流生态补水优化配置方法

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