水资源系统优化配置方法、装置以及设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114117323A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111365044.0G06Q50/06(2012.01)(22)申请日2021.11.17(71)申请人广东工业大学地址510060广东省广州市越秀区东风东路729号(72)发明人黄亚萍蔡宴朋张盼李博文李波贾群坡齐子萱郭红江(74)专利代理机构广州骏思知识产权代理有限公司44425代理人潘桂生(51)Int.Cl.G06F17/11(2006.01)G06Q10/04(2012.01)G06Q10/06(2012.01)G06Q30/02(2012.01)权利要求书3页说明书12页附图4页(54)发明名称水资源系统优化配置方法、装置以及设备(57)摘要本发明涉及数据分析领域，特别涉及一种水资源系统优化配置方法，方法包括：获取目标区域内的各个用水户的经济数据、用水数据、区域径流量数据、水质监测数据以及各个用水户的污染物排放数据；根据所述各个用水户的经济数据以及与用水户的类型相关联的净经济效益算法，获取各个用水户的净经济效益数据；根据所述各个用水户的用水数据以及无偏灰色‑马尔科夫预测模型，获取各个用水户的需水数据；根据所述区域径流量数据的水文频率，获取所述目标区域的可利用水数据；根据所述水质监测数据，获取所述目标区域的污染物负荷数据；根据所述用水数据、需水数据、净经济效益数据、可利用水数据以及污染物负荷数据构建优化模型，根据所述优化模型得到水资源优化配置结果。CN114117323ACN114117323A权利要求书1/3页1.一种水资源系统优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：从电子数据库系统查找获取目标区域内的各个用水户的经济数据、用水数据、区域径流量数据、水质监测数据以及各个用水户的污染物排放数据，其中，所述用水户的类型包括农业类型、工业类型、生活类型以及生态环境类型；根据所述各个用水户的经济数据以及与用水户的类型相关联的净经济效益算法，获取各个用水户的净经济效益数据；根据所述各个用水户的用水数据以及无偏灰色‑马尔科夫预测模型，获取各个用水户的需水数据；根据所述区域径流量数据的水文频率，获取所述目标区域的可利用水数据；根据所述水质监测数据，获取所述目标区域的污染物负荷数据；根据所述用水数据、需水数据、净经济效益数据、可利用水数据以及污染物负荷数据构建优化模型，根据所述优化模型得到水资源优化配置结果，并将其保存于所述电子数据库系统；接收查询终端发出的目标区域内待优化区域的水资源优化配置查询指令，查找所述电子数据库系统，根据所述水资源优化配置结果以及所述待优化区域的地理位置信息，向所述查询终端发送所述待优化区域的水资源优化配置信息。2.根据权利要求1所述的水资源系统优化配置方法，其特征在于，所述污染物负荷数据包括COD污染物负荷数据、氨氮污染物负荷数据、总氮污染物负荷数据以及总磷污染物负荷数据。3.根据权利要求2所述的水资源系统优化配置方法，其特征在于，所述根据所述水质监测数据，获取所述目标区域的污染物负荷数据，包括步骤：根据所述水质监测数据以及预设的COD污染负荷系数模型，获取所述目标区域的COD污染物负荷数据；获取污染源数据，根据所述水质监测数据、污染源数据以及SWAT模型，获取所述目标区域的氨氮、总氮、总磷污染物负荷数据。4.根据权利要求1所述的水资源系统优化配置方法，其特征在于，所述根据所述用水数据、需水数据、可利用水数据以及污染物负荷数据构建优化模型，包括步骤：构建模糊约束多目标规划模型作为所述优化模型，具体如下：构建最大化效益目标函数，所述效益目标函数包括最大化经济效益目标函数、最大化社会效益目标函数以及最大化生态效益目标函数，其中，所述最大化效益目标函数为：所述最大化经济效益目标函数为：式中，为最大化经济效益目标函数；为所述用水数据中各个用水户在规划期2CN114117323A权利要求书2/3页配置的用水量；为各个用水户的在规划期的缺水量；为各用水户的净经济效益数据；为各个用水户的经济惩罚系数；Pj为所述可利用水数据中，在j个流量水平下的概率；为各个用水户的单位供水成本；n为区域中城市的数目；h为每个城市中的区县的数目；i代表农业、工业、生活、生态环境类型用水户，i＝1为农业类型用水户，i＝2为工业类型用水户，i＝3为生活类型用水户，i＝4为生态环境类型用水户；j为所述可利用水数据中的流量水平数目，j＝1为低流量水平，j＝2为中流量水平，j＝3为高流量水平；所述最大化社会效益目标函数为：式中，为最大化社会效益目标函数；单位用水户提供的从业岗位；所述最大化生态效益目标函数为：式中，为最大化生态效益目标函数；为不同用水部门单位用水可创造的生态环境服务价值；构建约