【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水资源管理，具体涉及一种渠系水资源优化配置方法及系统。
技术介绍
1、水是社会的重要资源，快速增长的用水需求会对区域水系统造成巨大压力，水系统能耗和碳排放也呈不断增长态势。在“双碳”目标约束下，如何在确保水安全的同时，提升渠系水资源利用效率、推动水能协同优化与碳减排，是当前亟待解决的现实问题。
2、渠系引水过程中，水量损失、配水时长、边坡防渗措施等均会对农业灌溉与生态用水的水资源质量造成不同程度的影响，而水资源质量决定着田间灌溉保证率、灌溉水利用率以及灌区单位面积产量等。因此，合理构建渠系优化配水模型，对保障灌区高效调度具有现实意义。
3、近年来，渠系水资源优化配置的算法不断突破，主要应用于水资源优化配置的智能算法包含遗传算法、粒子群算法、动态时间规整算法及时序预测算法等。智能算法的运用不仅解决了传统算法计算效率较低、寻优品质差的问题，也为求解灌溉渠系多目标模型给予强有力的支撑，尤其为满足农作物需水要求，以渠系输配水渠道渗漏损失或持续引水差异等参数取最小值为目标函数建立的水资源配置模型，由于关系到农渠配置田块的灌溉保证率与产量收益等，已成为优化配水方向的前沿热点，相关领域成果日渐丰硕。
4、对于水资源地理空间分布不均匀且供需矛盾突出的地区，现有技术大多根据历史供水经验编制供水配置计划，未充分挖掘利用来水、需水等预测预报信息、地理空间信息等不同来源数据，致使区域水资源供需预测不够准确、动态调蓄能力偏低。
技术实现思路
1、本专利技术提
2、为此，本专利技术提供如下技术方案：
3、一方面，本专利技术提供一种渠系水资源优化配置方法，所述方法包括：
4、获取区域内各用水单元审核后的需水量数据，所述区域包括一个或多个用水单元；
5、获取区域可供水量；
6、根据各用水单元审核后的需水量和所述区域可供水量，确定不同时段的水资源供求关系是否满足供需平衡；
7、如果满足供需平衡，则基于按需配置原则对各用水单元进行水量配置；
8、否则，根据预先建立的渠系优化配水模型对各用水单元进行水量配置。
9、可选地，所述方法还包括：
10、获取各用水单元上报的数据；所述各用水单元上报的数据包括：种植结构、栽插面积、计划用水时段及结合灌溉定额自动计算生成的计划用水量数据；
11、对所述各用水单元上报的数据进行审核。
12、可选地，所述方法还包括：
13、预先利用各用水单元的历史用水量数据、种植结构、栽插面积及相关影响因素数据训练需水预测模型；
14、根据所述需水预测模型对各用水单元的需水量进行预测，获取各用水单元的需水量预测值；
15、所述对所述各用水单元上报的数据进行审核包括：
16、根据各用水单元的需水量预测值对各用水单元上报的数据进行审核，确定各用水单元审核后的需水量数据。
17、可选地，所述需水预测模型为以下任意一种：bp神经网络模型、lstm长短时记忆网络模型。
18、可选地，所述需水量数据包括：生态计划用水数据和农业灌溉计划用水数据；
19、所述根据各用水单元审核后的需水量和所述区域可供水量，确定不同时段的水资源供求关系是否满足供需平衡包括：
20、将生态计划用水量平均分配给生态计划用水月份，将农业灌溉计划用水量平均分配给农业灌溉计划用水月份，计算每条渠道每个月的生态与农业总计划用水量；
21、按照渠系间的拓扑关系，计算得到各用水单元的总需水量；
22、根据各用水单元的总需水量和所述区域可供水量，基于综合平衡原则确定不同时段的水资源供求关系是否满足供需平衡。
23、可选地，所述方法还包括：根据渠系关联特征，以调度期区域内配水时间短、用水单元缺水率小为目标，构建渠系优化配水模型。
24、可选地，所述渠系关联特征包括以下任意一种或多种：渠系分布、上下级渠道设计流量、渠系水利用系数。
25、可选地，所述构建渠系优化配水模型包括：
26、基于轮灌分组方式建立渠系优化配水模型；
27、以各用水单元缺水总量最小为目标，确定目标函数；
28、确定约束条件，所述约束条件包括以下任意一种或多种：轮灌周期约束、引水状态约束、被配水渠道过流能力约束、上级渠道流量约束、被配水渠道水量约束；
29、根据所述约束条件和所述目标函数确定所述渠系优化配水模型的参数。
30、可选地，所述方法还包括：
31、对各用水单元进行调水路径规划，得到调水路径；
32、根据水量配置结果和所述调水路径，生成配水方案。
33、可选地，所述对各用水单元进行调水路径规划，得到调水路径包括：利用图深度优先搜索算法，结合渠系中各闸站间的拓扑关系对各用水单元进行调水路径规划，得到调水路径。
34、另一方面，本专利技术还提供一种渠系水资源优化配置系统，所述系统包括：
35、数据获取模块，用于获取区域内各用水单元审核后的需水量数据，并获取区域可供水量，所述区域包括一个或多个用水单元；
36、供需平衡分析模块，用于根据各用水单元审核后的需水量数据和所述区域可供水量，确定不同时段的水资源供求关系是否满足供需平衡；
37、水资源配置模块，用于在满足供需平衡时，基于按需配置原则对各用水单元进行水量配置；在不满足供需平衡时，根据预先建立的渠系优化配水模型对各用水单元进行水量配置。
38、可选地，所述系统还包括：审核模块；
39、所述数据获取模块，还用于获取各用水单元上报的数据，所述各用水单元上报的数据包括：种植结构、栽插面积、计划用水时段及结合灌溉定额自动计算生成的计划用水量数据；
40、所述审核模块，用于对所述各用水单元上报的数据进行审核，确定各用水单元审核后的需水量数据。
41、可选地，所述系统还包括：预测模块；
42、所述预测模块，用于根据需水预测模型预测各用水单元的需水量预测值；
43、所述审核模块，具体用于根据各用水单元的需水量预测值对各用水单元上报的数据进行审核，确定各用水单元审核后的需水量数据。
44、可选地，所述系统还包括：渠系优化配水模型构建模块，用于根据渠系关联特征，以调度期区域内配水时间短、用水单元缺水率小为目标，构建渠系优化配水模型。
45、可选地，所述系统还包括：
46、路径规划模块，用于对各用水单元进行调水路径规划，得到调水路径；
47、配水方案生成模块，用于根据水量配置结果和所述调水路径，生成配水方案。
48、另一方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种渠系水资源优化配置方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的渠系水资源优化配置方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的渠系水资源优化配置方法，其特征在于，所述需水预测模型为以下任意一种：BP神经网络模型、LSTM长短时记忆网络模型。
4.根据权利要求1所述的渠系水资源优化配置方法，其特征在于，所述需水量数据包括：生态计划用水数据和农业灌溉计划用水数据；
5.根据权利要求1所述的渠系水资源优化配置方法，其特征在于，所述构建渠系优化配水模型包括：
6.根据权利要求1至5任一项所述的渠系水资源优化配置方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.根据权利要求6所述的渠系水资源优化配置方法，其特征在于，所述对各用水单元进行调水路径规划，得到调水路径包括：
8.一种渠系水资源优化配置系统，其特征在于，所述系统包括：
9.根据权利要求8所述的渠系水资源优化配置系统，其特征在于，所述系统还包括：审核模块；
10.根据权利要求9所述的渠系水资源优化配置
11.根据权利要求8所述的渠系水资源优化配置系统，其特征在于，所述系统还包括：
12.根据权利要求8至11任一项所述的渠系水资源优化配置系统，其特征在于，所述系统还包括：
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求1至7中任一项所述渠系水资源优化配置方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种渠系水资源优化配置方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的渠系水资源优化配置方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的渠系水资源优化配置方法，其特征在于，所述需水预测模型为以下任意一种：bp神经网络模型、lstm长短时记忆网络模型。
4.根据权利要求1所述的渠系水资源优化配置方法，其特征在于，所述需水量数据包括：生态计划用水数据和农业灌溉计划用水数据；
5.根据权利要求1所述的渠系水资源优化配置方法，其特征在于，所述构建渠系优化配水模型包括：
6.根据权利要求1至5任一项所述的渠系水资源优化配置方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.根据权利要求6所述的渠系水资源优化配置方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：周毅，何可文，韩国权，曹扬，尹杨，
申请(专利权)人：中电科大数据研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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