水资源配置与调度系统动态建模方法及系统构建

发布时间:2025/8/29 0:00:00

水资源配置与调度系统的动态建模,是实现水资源高效利用、应对供需变化的核心技术,需结合水文特性与用户需求,构建科学模型并落地为实用系统,核心分建模方法与系统搭建两部分。

动态建模:三步构建精准决策模型

一是多源数据融合采集。需收集水文数据、用水数据及工程数据,通过物联网传感器与数据库对接,确保数据实时性与准确性,为建模提供基础支撑。

二是构建动态优化模型。采用系统动力学或数学规划方法,以 供需平衡、效益最大为目标,设置变量(如水库放水量、渠道配水量)与约束条件(如河道生态基流、水库水位限制),模拟不同情景(如干旱、暴雨)下的水资源分配过程,例如通过耦合降雨径流模型,预测未来 7 天的水资源供给量,动态调整配水方案。

三是参数校准与验证。利用历史数据(近 5-10 年水文用水数据)对模型参数(如输水损失系数、用水定额)进行调试,通过对比模型输出结果与实际调度情况,确保模型误差≤10%,提升模型对实际场景的适配性,避免理论与实践脱节。

系统构建:四大模块实现落地应用

系统核心包含数据采集模块,通过传感器、遥测终端实时获取水文、用水数据,传输至云平台存储;模型计算模块,搭载已校准的动态模型,支持用户输入情景参数(如灌溉面积增加、工业扩产),自动生成配水方案;可视化监控模块,以地图、图表形式展示水资源分布、供需缺口、工程运行状态,管理人员可直观掌握全局;调度执行模块,与泵站、闸门的控制系统联动,根据模型输出的配水方案,自动调控设备运行(如开启某泵站、调节闸门开度),并实时反馈执行情况,形成 数据采集 - 模型计算 - 调度执行 - 效果反馈的闭环。

该系统可适配不同区域场景,如农业灌区通过动态建模实现灌溉用水精准分配,减少水资源浪费;城市供水系统借助模型应对早晚用水高峰,保障水压稳定。通过动态建模与系统落地,能有效提升水资源调度的科学性与时效性,助力水资源可持续利用。